串口通信Word格式文档下载.docx
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串口通信Word格式文档下载.docx
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有的数据安全要求高的,不允许丢包的,可能还要加入重发机制或是加入数据恢复算法,在校验后根据前面数据添加恢复字节流以恢复数据。
我这里采用的是简单的异或校验,包含数据头的所有字节,依次异或得到的。
协议很简单,我也认为分析协议是很简单的事情,下面我们就如何分析协议来实际的结合c#看一下。
er…再等等,在我们实际开始编码之前,还有一个规则需要了解,我们有了通讯协议,如何结合串口的协议来分析,需要关心什么呢?
哦。
一般就是4个问题:
缓存收到的所有数据,找到一条完整数据,分析数据,界面通知。
如果分的更详细一点,缓存收到的所有数据,我们想到最高效的办法就是顺序表,也就是数组,但数组的操作比较复杂,当你使用完一条数据后,用过的需要移除;
新数据如果过多的时候,缓存过大需要清理;
数据搬移等等,很有可能一个不小心就会丢数据导致软件出些莫名其妙的小问题。
个人建议,使用List<
byte>
,内部是数组方式实现,每次数据不足够的时候会扩容1倍,数据的增删改都已经做的很完善了。
不会出现什么小问题。
找到一条完整数据,如何找到完整数据呢?
就我们例子的这个协议,首先在缓存的数据中找AA44,当我们找到后,探测后面的字节,发现是05,然后看缓存剩下的数据是否足够,不足够就不用判断,减少时间消耗,如果剩余数据>
=6个(包含1个字节的校验),我们就算一个校验,看和最后的校验是否一致。
分析数据:
鉴于网络的开放性,我无法确定读者对c#的了解程度,介绍一下,常用的方式就是BitConvert.ToInt32这一系列的方法,把连续的字节(和变量长度一样)读取并转换为对应的变量。
c++下使用memcpy,或直接类型转换后进行值拷贝,vb6下使用CopyMemory这个api。
前面说过了。
完整性判断的时候需要和校验对比,大多系统都不太严格,不支持重发,所以数据错误就直接丢弃。
导致数据错误的原因很多,比如电磁干扰导致数据不完整或错误、硬件驱动效率不够导致数据丢失、我们的软件缓存出错等。
这些软件因素数据系统错误,需要修改,但是电磁干扰么,有这个可能的。
虽然很少。
其实我知道,就算是我,看别人的博客也是,喜欢看图片,看代码,文字性的东西,一看就头大。
那我接下来贴出基于上一篇文章的改进版本,支持协议分析(协议不能配置,可配置的协议不是我们讨论的范畴。
可以看看有DFA(确定性有限状态机))
我们修改一下界面,以便能显示收到后分析的数据
代码如下:
viewplaincopytoclipboardprint?
1usingSystem;
2usingSystem.Collections.Generic;
3usingSystem.ComponentModel;
4usingSystem.Data;
5usingSystem.Drawing;
6usingSystem.Linq;
7usingSystem.Text;
8usingSystem.Windows.Forms;
9usingSystem.IO.Ports;
10usingSystem.Text.RegularExpressions;
11namespaceSerialportSample
12{
13publicpartialclassSerialportSampleForm:
Form
14{
15privateSerialPortcomm=newSerialPort();
16privateStringBuilderbuilder=newStringBuilder();
//避免在事件处理方法中反复的创建,定义到外面。
17privatelongreceived_count=0;
//接收计数
18privatelongsend_count=0;
//发送计数
19privateboolListening=false;
//是否没有执行完invoke相关操作
20privateboolClosing=false;
//是否正在关闭串口,执行Application.DoEvents,并阻止再次invoke
21privateList<
buffer=newList<
(4096);
//默认分配1页内存,并始终限制不允许超过
22privatebyte[]binary_data_1=newbyte[9];
//AA44050102030405EA
23publicSerialportSampleForm()
24{
25InitializeComponent();
26}
27//窗体初始化
28privatevoidForm1_Load(objectsender,EventArgse)
29{
30//初始化下拉串口名称列表框
31string[]ports=SerialPort.GetPortNames();
32Array.Sort(ports);
33comboPortName.Items.AddRange(ports);
34comboPortName.SelectedIndex=comboPortName.Items.Count>
0?
0:
-1;
35comboBaudrate.SelectedIndex=comboBaudrate.Items.IndexOf("
19200"
);
36//初始化SerialPort对象
37comm.NewLine="
\r\n"
;
38comm.RtsEnable=true;
//根据实际情况吧。
39//添加事件注册
40comm.DataReceived+=comm_DataReceived;
41}
42voidcomm_DataReceived(objectsender,SerialDataReceivedEventArgse)
43{
44if(Closing)return;
//如果正在关闭,忽略操作,直接返回,尽快的完成串口监听线程的一次循环
45try
46{
47Listening=true;
//设置标记,说明我已经开始处理数据,一会儿要使用系统UI的。
48intn=comm.BytesToRead;
//先记录下来,避免某种原因,人为的原因,操作几次之间时间长,缓存不一致
49byte[]buf=newbyte[n];
//声明一个临时数组存储当前来的串口数据
50received_count+=n;
//增加接收计数
51comm.Read(buf,0,n);
//读取缓冲数据
52/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
53//<
协议解析>
54booldata_1_catched=false;
//缓存记录数据是否捕获到
55//1.缓存数据
56buffer.AddRange(buf);
57//2.完整性判断
58while(buffer.Count>
=4)//至少要包含头(2字节)+长度(1字节)+校验(1字节)
59{
60//请不要担心使用>
=,因为>
=已经和>
<
=一样,是独立操作符,并不是解析成>
和=2个符号
61//2.1查找数据头
62if(buffer[0]==0xAA&
&
buffer[1]==0x44)
63{
64//2.2探测缓存数据是否有一条数据的字节,如果不够,就不用费劲的做其他验证了
65//前面已经限定了剩余长度>
=4,那我们这里一定能访问到buffer[2]这个长度
66intlen=buffer[2];
//数据长度
67//数据完整判断第一步,长度是否足够
68//len是数据段长度,4个字节是while行注释的3部分长度
69if(buffer.Count<
len+4)break;
//数据不够的时候什么都不做
70//这里确保数据长度足够,数据头标志找到,我们开始计算校验
71//2.3校验数据,确认数据正确
72//异或校验,逐个字节异或得到校验码
73bytechecksum=0;
74for(inti=0;
i<
len+3;
i++)//len+3表示校验之前的位置
75{
76checksum^=buffer[i];
77}
78if(checksum!
=buffer[len+3])//如果数据校验失败,丢弃这一包数据
79{
80buffer.RemoveRange(0,len+4);
//从缓存中删除错误数据
81continue;
//继续下一次循环
82}
83//至此,已经被找到了一条完整数据。
我们将数据直接分析,或是缓存起来一起分析
84//我们这里采用的办法是缓存一次,好处就是如果你某种原因,数据堆积在缓存buffer中
85//已经很多了,那你需要循环的找到最后一组,只分析最新数据,过往数据你已经处理不及时
86//了,就不要浪费更多时间了,这也是考虑到系统负载能够降低。
87buffer.CopyTo(0,binary_data_1,0,len+4);
//复制一条完整数据到具体的数据缓存
88data_1_catched=true;
89buffer.RemoveRange(0,len+4);
//正确分析一条数据,从缓存中移除数据。
90}
91else
92{
93//这里是很重要的,如果数据开始不是头,则删除数据
94buffer.RemoveAt(0);
95}
96}
97//分析数据
98if(data_1_catched)
99{
100//我们的数据都是定好格式的,所以当我们找到分析出的数据1,就知道固定位置一定是这些数据,我们只要显示就可以了
101stringdata=binary_data_1[3].ToStr
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