32串口数据包

目录

一.数据包格式

（1）HEX数据包

（2）文本数据包

二.代码实现

 （1）串口收发HEX数据包

(2)串口收发文本数据包（该程序没有写出来，暂时找不到错误，以后再看）

一.数据包格式

将数据按批进行打包和分割，方便接收方进行识别

（1）HEX数据包

传输最直接，解析数据非常简单（适合陀螺仪，温湿度传感器......）

但灵活性不足，载荷容易与包头包尾重复

数据包格式可以由用户根据需求自己规定，得到的数据形式为字符数组

避免载荷数据与包头包尾重复的方法

1.发送时对数据进行限幅

2.尽量使用固定长度的数据包，先通过包头和包尾对数据进行对齐，在接收载荷数据，并不会对其判断是否为包头包尾，而在接收包头和包尾，则会对其判断是否为包头包尾

3.增加包头和包尾的数量，尽量让其呈现出载荷数据出现不了的状态（也可以不要包尾）

（2）文本数据包

数据直观易理解，非常灵活（适合一些输入指令进行人机交互的场合，蓝牙模块常用的AT指令，CNC和3D打印机常用的G代码），但解析效率低

得到的数据形式为字符串

 

二.代码实现

 （1）串口收发HEX数据包

Serial.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
uint8_t SendPacket[4];
uint8_t RePacket[4];
uint8_t RePacketbuffer;
uint8_t ReFlag;

void Serial_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;//自动计算写入BRR寄存器
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//流控配置
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;//发送和接收模式
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//校验位
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//停止位
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
	
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);
	
}
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1,Byte);//将数据写入DR
	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
void Serial_SendArray(uint8_t *Array,uint16_t Size)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Size;i++)
	{
		
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}
void Serial_SendString(char *My_String)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;My_String[i] != '\0';i++)
	{
		Serial_SendByte(My_String[i]);
	}
	
}
uint32_t Serial_Pow(uint8_t Number,uint8_t Num)//次方，返回值定义要足够大
{
	uint32_t result=1;
	while(Num--)
	{
		result *= Number;
	}
	return result;
}
void Serial_SendNumber(uint32_t Number , uint8_t Length)//显示无符号十进制数字并限制位数
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<Length;i++)
	{
		Serial_SendByte((Number/Serial_Pow(10,Length-i-1)%10)+'0');//加字符消除偏移
		
	}
}
int fputc(int ch,FILE *f)//fputc是printf的底层
{
	Serial_SendByte(ch);//将fputc函数重定向到串口
	return ch;
}

/*
		封装可变参数的格式
	
*/
void Serial_Printf(char *format,...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg,format);
	vsprintf(String,format,arg);//对于封装格式，要用vsprintf
	va_end(arg);//释放参数列表
	Serial_SendString(String);
}
uint32_t Get_Flag(void)
{
	if(ReFlag == 1)
	{
		ReFlag=0;
		return 1;
	}
	return 0;
	
}
void Send_Packet(void)
{
	
	Serial_SendByte(0xFF);
	Serial_SendArray(SendPacket,4);
	Serial_SendByte(0xFE);
	
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	static uint8_t PacketState;
	static uint8_t count;
	if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) == SET)
	{
		RePacketbuffer = USART_ReceiveData(USART1);//获取接受数据
		if(PacketState==0)
		{
			if(RePacketbuffer == 0xFF)
			{
				PacketState = 1;   /*
		这里采用if和else if而不是用并列的if,目的是让每次接收数据进入中断后
		只执行一个状态下的指令，也可以使用switch case语句.如果用并列的if，
		则会出现在上个if判断成功后，将状态位置新后会立刻执行下一个状态位的指令
												*/
				count=0;
			}
		}
		else if(PacketState == 1)
		{
			RePacket[count] = RePacketbuffer;
			count++;
			if(count == 4)
			{
				PacketState = 2;
				
			}
			
			
		}
		else if(PacketState == 2)
		{
			if(RePacketbuffer == 0xFE)
			{
				PacketState = 0;
				ReFlag = 1;		
			}	
		}
		USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);//这里使用的是中断清除标志位
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"  
#include "OLED.h" 
#include "Serial.h" 
#include "Key.h" 
uint8_t num;
int main(void)
{
	OLED_Init();
	Serial_Init();
	Key_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"TxPacket:");
	OLED_ShowString(3,1,"RxPacket:");
	SendPacket[0]=0x11;
	SendPacket[1]=0x22;
	SendPacket[2]=0x33;
	SendPacket[3]=0x44;
	

	while(1)
	{
		num=Keynum();
		if(num == 1)
		{
			SendPacket[0]++;
			SendPacket[1]++;
			SendPacket[2]++;
			SendPacket[3]++;
			Send_Packet();
			OLED_ShowHexNum(2,1,SendPacket[0],2);
			OLED_ShowHexNum(2,4,SendPacket[1],2);
			OLED_ShowHexNum(2,7,SendPacket[2],2);
			OLED_ShowHexNum(2,10,SendPacket[3],2);
			                
		}
		if(Get_Flag()==1)//发送数据时不要写超过16进制的字母
		{
			OLED_ShowHexNum(4,1,RePacket[0],2);
			OLED_ShowHexNum(4,4,RePacket[1],2);
			OLED_ShowHexNum(4,7,RePacket[2],2);
			OLED_ShowHexNum(4,10,RePacket[3],2);
			
		}
		
	}	
}

(2)串口收发文本数据包（该程序没有写出来，暂时找不到错误，以后再看）

Serial.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

char Serial_RxPacket[100];				//"@MSG\r\n"
uint8_t Serial_RxFlag;

void Serial_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}

void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	}
}

uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y --)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;
}

void Serial_Printf(char *format, ...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg, format);
	vsprintf(String, format, arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	static uint8_t RxState = 0;
	static uint8_t pRxPacket = 0;
	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
	{
		uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);
		
		if (RxState == 0)
		{
			if (RxData == '@' && Serial_RxFlag == 0)
			{
				RxState = 1;
				pRxPacket = 0;
			}
		}
		else if (RxState == 1)
		{
			if (RxData == '\r')
			{
				RxState = 2;
			}
			else
			{
				Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData;
				pRxPacket ++;
			}
		}
		else if (RxState == 2)
		{
			if (RxData == '\n')
			{
				RxState = 0;
				Serial_RxPacket[pRxPacket] = '\0';
				Serial_RxFlag = 1;
			}
		}
		
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
#include "LED.h"
#include "string.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();
	LED_Init();
	Serial_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "TxPacket");
	OLED_ShowString(3, 1, "RxPacket");
	
	while (1)
	{
		if (Serial_RxFlag == 1)
		{
			OLED_ShowString(4, 1, "                ");
			OLED_ShowString(4, 1, Serial_RxPacket);
			
			if (strcmp(Serial_RxPacket, "LED_ON") == 0)
			{
				LED1_ON();
				Serial_SendString("LED_ON_OK\r\n");
				OLED_ShowString(2, 1, "                ");
				OLED_ShowString(2, 1, "LED_ON_OK");
			}
			else if (strcmp(Serial_RxPacket, "LED_OFF") == 0)
			{
				LED1_OFF();
				Serial_SendString("LED_OFF_OK\r\n");
				OLED_ShowString(2, 1, "                ");
				OLED_ShowString(2, 1, "LED_OFF_OK");
			}
			else
			{
				Serial_SendString("ERROR_COMMAND\r\n");
				OLED_ShowString(2, 1, "                ");
				OLED_ShowString(2, 1, "ERROR_COMMAND");
			}
			
			Serial_RxFlag = 0;
		}
	}
}

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