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???模拟串行通讯(自定义通信协议)

作业1

模拟串行通讯

一、作业背景

题目:模拟串行通讯

一、题目：通过数字通道进行两个计算机系统的通讯

二、目标：设计、实现一个用于数字通道串行通讯的协议

三、思路与方法

1.硬件

计算机1

计算机

2 GND

CLK

DTA

2.软件

CLK上升沿检测DTA的值，作为1bit，存入寄存器中。

3.编写程序并测试

二、课程作业方案设计

（一）自定义协议格式

START帧头数据长度标识数据数据效验帧尾1Byte1Byte1Byte1Byte1Byte2Byte1Byte 0x530xFE0x010xDD0x0D0C0xFF

1、起始标志：协议数据帧开始的标志，保留字为0x53。

2、帧头：同其他设备通信时首要的一致性保证，此次为0xFE。

3、数据长度：表示当前数据包的大小。

4、标识：可以自定义，对于不同的数据包，采用不同的标识。比如当为温度采

样问题时，该为温度采集器序号。当为湿度采样问题时，该为湿度采

集器序号。

5、真实数据：发送的数据内容，对于温度采样问题。

6、数据校验：根据前述数据所得的CRC32校验码。

7、结束标志：即帧尾，协议数据结束的标志，保留字为0xFF。

（二）、自定义协议详解

//

1、自定义协议采用的是端到端的通信。

2、自定义的通信协议采用2条信号线，1条时钟线（CLK）和1条数据线（DTA），属于串行半双工通信。每个从设备有自己的标识、帧头、数据、数据长度、数据校验、帧尾，主设备发送START信号（0x53）后，紧跟着发送想要数据的帧头（0xFE），当验证了帧头之后，该数据包即是我们所需的对应数据包。

3、CLK上升沿检测DTA的值，作为1bit，存入寄存器中。没有数据传输时，DAT上恒保持高某某。

4、START信号：当检测到DAT的值为0x53时，开始传输数据。

5、帧头：0xFE—>即在CLK时钟的8个周某某，此时传输了8bit数据为1111 1110时（即0xFE）,该数据包即是正确的数据包，在第一个字节后，主机立即读从机，开始接收该数据包。

6、STOP信号：当时钟线为高时，数据线上跳会产生停止信号，即为该数据包的帧尾（0xFF）。

三、课程作业实施

1、发送方法：

按照协议的要求去组织数据，把数据装入发送缓冲区，采用中断发送的方式，所有需要发送的数据被送入一个缓冲区，利用发送中断将缓冲区中的数据发送出去。这种方法的优点是占用处理器资源小，但是可能出现需要发送的数据不能立即被发送的情况，不过这种时延相当的小。

2、下位机中的数据接收和协议解析：

下位机接收数据采用中断接收。数据包的解析过程可以设置到不同的位置。如果协议比较简单，整个系统只是处理一些简单的命令，那么可以直接把

数据包的解析过程放入到中断处理函数中，当收到正确的数据包的时候，置位相应的标志，在主程序中再对命令进行处理。如果协议稍微复杂，比较好的方

式是将接收的数据存放于缓冲区中，主程序读取数据后进行解析。

3、数据包：

(1)数据包某某：

数据包（8个字节）=起始标志（1个字节）+帧头（1个字节）+数据长度（1个字节）+标识（1个字节）+数据（1个字节）+校验（2个字节，高某某在前）+帧尾（1个字节）

(2)通信处理方式：

中断接收/发送+缓冲区

(3)协议的实现：

①接收：我是在接收中断去实现协议功能的，即每接收中断一次（接收到一个字节）的时候，按照协议的要求去进行处理，如果这帧数据是正确的就置位Flag标志位，在大循环中再去进命令的解析，错误时则丢弃。

②协议解析的目的，首先判断数据包的完整性，正确性 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ine==8)

{

if(sumchkm==rcvdat)//判断累加和是否相等

state_machine=9;

else

state_machine=0;

}

else if(state_machine==9)

{

if(xorchkm==rcvdat)//判断异或校验和是否相等

state_machine=10;

else

state_machine=0;

}

else if(state_machine==10)

{

if(0x0D==rcvdat)//判断是否接收到帧尾结束符{

flag=0xaa;//置标志，表示一个数据包接收到

state_machine=0;//复位状态机}

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