以串口作為傳輸媒（méi）介（jiè），介紹下怎樣來發送接收一個完整的（de）數據（jù）包。過程涉及到封包與解包。設計一個良好的包傳輸（shū）機（jī）製很有利於數據傳輸的穩定性以及正確性。串口隻是一種傳（chuán）輸媒介，這種包機製同時也可以用於SPI,I2C的總線下的數據傳輸。在單片機通信係統（tǒng）（多機通信以及PC與單片（piàn）機（jī）通信）中（zhōng），是很常見的問題。

一、根據幀（zhēn）頭（tóu）幀（zhēn）尾或者幀長檢測一個數（shù）據幀（zhēn）

1、幀頭+數據+校（xiào）驗+幀尾

這是一個典型的方案，但是對幀頭與（yǔ）幀（zhēn）尾在設計的時候都要注意，也就是說幀頭、幀尾（wěi）不能在所傳輸的數據域中出現，一旦出現可（kě）能就被（bèi）誤判。如（rú）果用中斷來接收的話，程序基本（běn）可以這麽實現：

unsigned char recstatu;//表示是（shì）否處於一個（gè）正在接收數據包的狀態

unsigned char ccnt;      //計數

unsigned char packerflag;//是否接收到一個完整的數據包標誌

unsigned char rxbuf[100];//接（jiē）收數據的緩（huǎn）衝區

void UartHandler()

{

unsigned char tmpch;

tmpch = UARTRBR;

if(tmpch 是包頭)                          //檢測是否是包頭

{  

recstatu = 1;

ccnt   = 0 ;

packerflag = 0;

return ;

}

if(tmpch是（shì）包尾)                          //檢測是否是包尾

{

recstatu = 0;

packerflag = 1;                      //用於告（gào）知係統已經接收到一個完整的數據包

return ;

}

if(recstatu ==1)                           //是否（fǒu）處（chù）於接收數據包狀態

{

rxbuf[ccnt++] = tmpch; 

}

}

上麵也就是接收一個數據包，但是再次（cì）提醒，包頭（tóu）和（hé）包尾不能在數（shù）據域中出現，一旦出現將會出現誤判。另外一個。數據的校驗算（suàn）法是很必（bì）要的（de），在數據傳（chuán）輸中，由於受到幹擾，很難免有時出現數據錯（cuò）誤，加上校（xiào）驗（yàn）碼可在發現數據（jù）傳輸錯誤時，可以要求數據的另一方重新發送，或是進行簡單的丟棄處理。校驗算法不一定要很複雜，普通（tōng）的加和，異或（huò），以及循環冗餘都是可以的。我上麵的接收程序（xù）在接收數據時，已經將（jiāng）包頭和包尾（wěi）去掉，這些可以根據自己的需求加上，關鍵是要理解（jiě）原理。

上述包協（xié）議出現（xiàn）了以（yǐ）下的幾種變種：

1.1 幀頭+數據（jù）長度+數據+校驗值（zhí）

1.2包長+校驗值

上麵兩種其實都是知道了數據包的（de）長度，然後根據接收字節的長度來判斷一（yī）個完整（zhěng）的數據包（bāo）。例如（rú），定義一個數據包的長度為（wéi）256字節，那我們就可以一直接收（shōu），直（zhí）到接收到256個字節，就認為是一個數（shù）據包。但是，會不會存在問題呢？比如說從機（jī）向主機發送數據，發送了一（yī）半，掉電（diàn），重啟，開機後繼續發送，這很明顯接收到的（de）數據就不對了，所以此時很有必要定義一個超限時間，比如我們（men）可（kě）以維護下麵這樣（yàng）的一個結構體（tǐ）。

struct  uartrd{

char  rd[ 256];

unsigned int timeout;

}

成員變量（liàng）rd用來存放接收到的數據字節；成員（yuán）變量timeout用來維護超時值，這裏主要討論這（zhè）個。這個數值（zhí）怎（zěn）麽維護呢，可以用一個定時器來維護，以可以放在普通的滴答中斷裏麵來維護，也可以根（gēn）據係統運行一條指令的（de）周期，在自（zì）己的循環中來維（wéi）護，給其設置個初值，比如說100，當有第一個數據到來以後，timeout在指（zhǐ）定的時間就會減少1，減少到0時，就認為超時（shí），不論是否接收到足夠的數據，都應該拋棄。

二、根據接收超時來判斷一個數據包（bāo）

2.1  數據+校（xiào）驗

核心思想是如果在達（dá）到一定的時間沒有接受到數據，就認為數（shù）據包接收完成。modbus協議裏就有通過時間間（jiān）隔來判斷幀結束的。具體實（shí）現是（shì）要使用一個定時器，在（zài）接收到第一個數據時候，開啟定時器，在接收到一個數據時候，就（jiù）將定時器（qì）清零，讓定時器重新開始（shǐ）計時，如果設定（dìng）的超（chāo）時時間到（超時時間長度可以設（shè）置為5個正（zhèng）常（cháng）接收的（de）周期），則認為在這一段時間內沒有接受到新的數據，就（jiù）認為接收到一個完整的數據包了。

進行一個簡單的小的總結（jié），上述幾種方（fāng）法都還是較為常用的，在具體的實現上，可以根據具體的實際情況，設計出具體的通訊協議。數（shù）據校驗位，有時候感覺不出來其重要性，但是一定要加（jiā）上，對數據進行一個（gè）相關的（de）驗證還是必要的。現在（zài）很在MCU都帶有FIFO，DMA等功能，所以有時候利用上這（zhè）些特性，可（kě）以設計出更好的通訊方式。有的人問在接受串口數據時候是應該中（zhōng）斷一次接收一（yī）個（gè），還是進入中斷（duàn）後接收一段數據呢，我認為應該（gāi）中斷接收一個，因為CPU是（shì）很快（kuài）的，至少對於串口是這樣，在接受每個數據的間隔期間，處理器還是可以做些其他工作的。在多線程中（zhōng），那就可以直接建立（lì）一個數據接收（shōu）線程。