带超时机制的串口通信协议

在使用串行接口传输指令时，做为接收方，要确保准确的接收对方传来的数据，那就到有一个稳定的接收机制，下面是针对一种简单协议的代码实现。
定义有这样一个指令协议： 指令头+地址+长度+命令+数据+校验值。每一项都只占一个字节，“指令头”固定为0x02, “长度”是“命令”+“数据”的长度。“校验”是除“指令头”和“校验值”外所有数据的异或结果。
为了接收数据，定义这样一个结构体和相应的宏：

#define  FRAMLEN 128 //数据接收缓存长度

// recevie status
#define   WAITRECEVIE  0x00 //wait receive
#define   ISRCVING     0x01 // receive busy
#define   RCVFINISH    0x02 // receive finsh

typedef struct _USARTRCV
{
    u8 stataus;//有三种状态：空闲（WAITRECEVIE ）、接收（ISRCVING ）、接收完成（RCVFINISH）
    u8 ReceivedLen;//已接收的长度
    u8 length;//需要接收数据的长度
    u8 RCdata[FRAMLEN];

}USARTRCV;

下面是接收代码

USARTRCV USARTCmdData;//the command from

u8 RxTimeOutMs;//超时计数

//start recevie
void StartRcv(void)
{
    USARTCmdData.ReceivedLen=0;
    USARTCmdData.length=0;
    USARTCmdData.stataus=WAITRECEVIE;//idle staus
}


//在定时中断函数里执行，这个函数放在一个10ms的定时器中断里面运行
void TimeOutManage(void)
{
    if(RxTimeOutMs>0)
    {
        RxTimeOutMs--;
        if(0 == RxTimeOutMs)
        {
            StartRcv();//超时后重新启动接收
        }
    }else if(USARTCmdData.stataus !=RCVFINISH )
    {
         StartRcv();//接收错误时重新启动接收
    }
}
// data receive
void USART_Rcv(USARTRCV* AcData,u8 RcvData)
{

    switch(AcData->stataus)
    {
        case WAITRECEVIE://接收第一个数据
            if(RcvData==0x02)
            {
                AcData->RCdata[0]=RcvData;
                AcData->stataus=ISRCVING;
                AcData->ReceivedLen=1;
            }
            break;

        case ISRCVING:

            if(1==AcData->ReceivedLen)//接收第二个数据
            {
                AcData->RCdata[1]=RcvData;
                AcData->ReceivedLen=2;

            }else if(2==AcData->ReceivedLen)//接收第三个数据
            {
                if(RcvData>sizeof(CMDFRAME))//判断长度字的合法性
                {
                    RxTimeOutMs= 0;
                    AcData->stataus= WAITRECEVIE;
                }
                AcData->length=RcvData;//保存指令中的长度字
                AcData->RCdata[2]=RcvData;
                AcData->ReceivedLen=3;
            }else if((AcData->ReceivedLen < (AcData->length+4)) && (AcData->ReceivedLen > 2))//接收第AcData->ReceivedLen个数据
            {
                AcData->RCdata[AcData->ReceivedLen]=RcvData;
                AcData->ReceivedLen++;

                if(AcData->ReceivedLen==(AcData->length+4))//加上指令头、设备地址、长度和校验4个字节长度
                {
                    RxTimeOutMs= 0;
                    AcData->stataus=RCVFINISH;//数据接收完成
                }
            }
            break;

        default ://其他不合法的状态
                RxTimeOutMs= 0;
                AcData->stataus= WAITRECEVIE;
            break;
    }

    if(AcData->stataus == ISRCVING)
    {
        RxTimeOutMs= 20;//重置超时值
    }else
    {
        RxTimeOutMs= 0;
    }
}

//USART1 Interrupt
void USART1_IRQHandler(void)
{
    if ( USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE)!=RESET)
    {
        USART_ClearFlag(USART1, USART_IT_RXNE);
        USART_Rcv(&USARTCmdData,USART_ReceiveData(USART1));
    }
}

上面代码逻辑清晰，能稳定接收数据，有超时机制，看看注释就能很快明白，在此不做更多解释，数据接收完后再由其他函数对指令进行校验和解析。