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作业1：基于stm32自定义通讯协议的模拟串行通讯的程序设计

姓名：蔡某某 学号：***3112

作业背景

题目：通过数字通道进行两个计算机系统的通讯

功能要求：设计、实现一个用于数字通道串行通讯的协议

（1）硬件

/

（2）软件

CLK上升沿检测DTA的值，作为1bit，存入寄存器中。

课程作业方案设计

（1）自定义协议格式

START

帧头

数据长度

标识

数据

数据校验

帧尾



1Byte

1Byte

1Byte

1Byte

1Byte

2Byte

1Byte



0x53

0xFE

0x01

0xDD



0x0D0C

0xFF



上述表格中：

1.START：协议数据帧开始的标志，保留字节0x53。

2.帧头：同其他设备通讯时首要的一致性保证，这里为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。比如当遇到温度采样问题时，该作为温度采集器序号。当遇到湿度采样问题时，该作为湿度采集器的序号。

5.真实数据：发送的数据内容。

6.数据校验：根据上述数据所得的CRC32校验码进行校验。

7.帧尾：协议数据结束的标志，保留字节为0xFF。

（2）自定义协议详解

/

/

1.自定义协议采用的是端到端的通信。

2.自定义的通讯协议采用两条信号线，一条时钟线（CLK）和一条数据线（DTA），属于串行半双工通讯。每个从设备都有自己的标识、帧头、数据、数据长度、数据校验、帧尾，主设备发送START信号后，紧跟着发送想要数据的帧头，当验证了帧头之后，该数据包就是我们所需要的对应数据包。

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

4.START信号：当检测到DTA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***时，该数据包就是正确的数据包，在第一个字节后，主机立即读取从机，开始接受该数据包。

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。

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，但是也有可能出现需要发送的数据不能立即被发送的情况。

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，比较好的方式就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）=START+帧头+数据长度+标识+数据+数据校验+帧尾

（2）通信处理方式

中断接收/发送+缓冲区

（3）协议的实现

首先是接收，我是在接收中断去实现协议功能的，即每接收中断一次（接收到一个字符）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，在大循环中再去进行命令的解析，错误时则丢弃。

协议解析的目的，首先时判断数据包的完整性、正确性，然后提取数据类型等，最后存放起来用于主程序处理。在这过程中，会使用一个变量state_machine作为协议状态机的转 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。 umchkm==rcvdta)

state_machine=9;

else

state_machine=0;

}

else if(state_machine==9)

{

if(xorchkm==rcvdta)

state_machine=10;

else

state_machine=0;

}

else if(state_machine==10)

{

if(0x0D==rcvdta)

{

Flag=0xaa;

}

state_machine=0;

}

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