以串口作為（wéi）傳輸媒介，介紹下怎樣來發送接收一個完整（zhěng）的數（shù）據包。過（guò）程涉及（jí）到封包與解包。設計一個良好的包（bāo）傳輸機製很有利於數據（jù）傳輸的穩定（dìng）性以（yǐ）及（jí）正確性。串口隻是一種傳輸媒介，這種包機製同時（shí）也可以用於SPI,I2C的總（zǒng）線下的數據傳輸。在單片機通（tōng）信係統（多機通信以及PC與單片機通信）中，是很常見的問題（tí）。

一、根據幀頭幀尾或者幀（zhēn）長檢測一個（gè）數據幀

1、幀頭+數據+校驗+幀尾

這是一個典型（xíng）的方案，但是（shì）對幀頭與幀尾在設（shè）計（jì）的時候都要注意，也（yě）就是說幀頭、幀尾不（bú）能在所傳輸的數據域中出現（xiàn），一旦出現可能（néng）就被誤判。如果用中斷來接收的話，程序基本可以這麽實現：

unsigned char recstatu;//表示是否處於一個正在接收數據包（bāo）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（zhì）

unsigned char rxbuf[100];//接收數據的緩衝區

void UartHandler()

{

unsigned char tmpch;

tmpch = UARTRBR;

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

{  

recstatu = 1;

ccnt   = 0 ;

packerflag = 0;

return ;

}

if(tmpch是包尾)                          //檢測是否是包（bāo）尾

{

recstatu = 0;

packerflag = 1;                      //用（yòng）於告知係統（tǒng）已經接收到一個完整的數據包

return ;

}

if(recstatu ==1)                           //是否處於（yú）接收數據包（bāo）狀（zhuàng）態

{

rxbuf[ccnt++] = tmpch; 

}

}

上麵也就是接收一個（gè）數據包，但是再次提醒（xǐng），包頭和包尾不能在數據域中出現，一旦出（chū）現將會出現誤判。另外一個。數據的（de）校驗算法是很必要的，在數據傳輸中，由於受到（dào）幹擾，很難免有時出現數據（jù）錯誤，加（jiā）上校驗碼（mǎ）可在發現數據傳輸錯誤時，可以要求（qiú）數據的另一方重新發送，或是進行簡單的丟棄（qì）處理。校驗算法不一定要很複雜，普通（tōng）的加（jiā）和，異或，以及循環（huán）冗餘（yú）都是可以的。我上（shàng）麵（miàn）的接收程序在接收數據時，已（yǐ）經將（jiāng）包頭和包尾去掉，這些可以根據自（zì）己的需求加上，關鍵是要（yào）理解原理。

上述包協議出現了以下的幾種變種：

1.1 幀頭+數據長度+數據+校驗值

1.2包長+校驗值

上麵兩種其實都是（shì）知道了數（shù）據包（bāo）的長度，然後根據接收字節的長度來判斷一個完（wán）整（zhěng）的數據包。例如，定義一個數據包的長度為（wéi）256字節（jiē），那我們就可以一直接收，直到接收到256個字節，就認為是一個數（shù）據包。但是，會（huì）不會存在問題呢？比如說從機向主機發送數據，發送了一半，掉電，重啟，開機後繼（jì）續發送，這很明顯接收到的數（shù）據就不對了，所以此時很有必要定義一個超限時間，比如我們可以維護下麵這樣的一個結構（gòu）體（tǐ）。

struct  uartrd{

char  rd[ 256];

unsigned int timeout;

}

成員變量rd用來存放接收到的數據字節；成員變（biàn）量timeout用來維護超時值（zhí），這裏主要討論這個。這（zhè）個數值怎（zěn）麽維護（hù）呢，可（kě）以用一個定時（shí）器來維護，以（yǐ）可以放在普通的滴答中斷裏麵來維護，也可以（yǐ）根（gēn）據係統運（yùn）行一條指令的周期，在自己的循環中（zhōng）來維護，給其設置個初值，比如說100，當有第一個數據到來以後，timeout在（zài）指定的時間就會減少1，減少到0時，就認（rèn）為（wéi）超時（shí），不論是否接收到足（zú）夠（gòu）的數據（jù），都應該拋棄。

二、根據接收（shōu）超時來判斷一個數據包

2.1  數（shù）據+校驗

核心思想是如果在達到一定的時間沒有接受到數據，就認為數據包接（jiē）收完成。modbus協議裏就有通過時間（jiān）間隔來判斷幀結束的。具體實現是要使用一個定時器，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，就將定（dìng）時器清（qīng）零，讓定時器重新開始計時，如果設定的超時時間（jiān）到（超時時間長度可以設置為5個正常（cháng）接收的周期），則認為（wéi）在這一段時間內沒有（yǒu）接受到新的（de）數據，就認為接收到一個完（wán）整的（de）數據包了。

進行一個簡單的小的總結，上述幾種方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（shè）計出具（jù）體的通訊協議。數據校驗位，有時候感覺不出來其重要性，但是一定要加上，對數據進（jìn）行一個相關的驗證還是必要的。現在（zài）很在MCU都帶有FIFO，DMA等功能，所以有時候利用上這些特（tè）性，可以（yǐ）設（shè）計出更好的通訊方式。有的人問在（zài）接（jiē）受串口數據時候是應該中斷一次接收一個，還（hái）是進入中斷後接收一段數據呢，我認為應該中斷接收一個，因為CPU是很快的，至少對於串口是這樣，在接受每（měi）個（gè）數據的間隔期間，處理器還是可（kě）以（yǐ）做些其（qí）他工作的。在多線程中，那就可以直接建立一個數據接收線程。