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[导读] 通信设计中考虑协议的灵活性,经常把协议设计成“不定长度”。一个实例如下图:锐米LoRa终端的通信协议帧。 如果一个系统接收上述“不定长度&r

通信设计中考虑协议的灵活性,经常把协议设计成“不定长度”。一个实例如下图:锐米LoRa终端的通信协议帧。

如果一个系统接收上述“不定长度”的协议帧,将会有一个挑战--如何高效接收与解析。

为简化系统设计,我们强烈建议您采用“状态机”来解析UART数据帧,并且把解析工作放在ISR(中断服务程序)完成,仅当接收到最后一个字节(0x0D)时,再将整个数据帧提交给进程处理。该解析状态机的原理如下图所示:

那么ISR处理这个状态机来得及吗?答案是:so easy!因为它只有3个动作,运算量十分小:

比较接收数据 -》 更新状态变量 -》 存储接收数据,C语言仅3条语句,翻译成机器指令也不超过10条。

代码清单如下:

/**

* @brief Status of received communicaTIon frame

*/

typedef enum

{

STATUS_IDLE = (uint8_t)0,

STATUS_HEAD, /* Rx Head=0x3C */

STATUS_TYPE, /* Rx Type */

STATUS_DATA, /* Data filed */

STATUS_TAIL, /* Tail=0x0D */

STATUS_END, /* End of this frame */

} COMM_TRM_STATUS_TypeDef;

/**

* @brief Data object for received communicaTIon frame

*/

typedef struct

{

uint8_t byCnt; /* Count of 1 field */

uint8_t byDataLen; /* Length of data field */

uint8_t byFrameLen; /* Length of frame */

COMM_TRM_STATUS_TypeDef eRxStatus;

uint8_t a_byRxBuf[MAX_LEN_COMM_TRM_DATA];

} COMM_TRM_DATA;

/**

* @brief Data object for received communicaTIon frame.

* @note Prevent race condiTIon that accessed by both ISR and process.

*/

static COMM_TRM_DATA s_stComm2TrmData;

/**

* @brief Put a data that received by UART into buffer.

* @note Prevent race condition this called by ISR.

* @param uint8_t byData: the data received by UART.

* @retval None

*/

void comm2trm_RxUartData(uint8_t byData)

{

/* Update status according to the received data */

switch (s_stComm2TrmData.eRxStatus)

{

case STATUS_IDLE:

if (COMM_TRM_HEAD == byData) /* Is Head */

{

s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_HEAD;

}

else

{

goto rx_exception;

}

break;

case STATUS_HEAD:

if (TYPE_INVALID_MIN 《 byData && byData 《 TYPE_INVALID_MAX) /* Valid type */

{

s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_TYPE;

}

else

{

goto rx_exception;

}

break;

case STATUS_TYPE:

if (byData 《= MAX_LEN_UART_FRAME_DATA) /* Valid data size */

{

s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_DATA;

s_stComm2TrmData.byDataLen = byData;

}

else

{

goto rx_exception;

}

break;

case STATUS_DATA:

if (s_stComm2TrmData.byCnt 《 s_stComm2TrmData.byDataLen)

{

++s_stComm2TrmData.byCnt;

}

else

{

s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_TAIL;

}

break;

case STATUS_TAIL:

if (COMM_TRM_TAIL == byData)

{

/* We received a frame of data, now tell process to deal with it! */

process_poll(&Comm2TrmProcess);

}

else

{

goto rx_exception;

}

break;

default:

ASSERT(!“Error: Bad status of comm2trm_RxUartData()。 ”);

break;

}

/* Save the received data */

s_stComm2TrmData.a_byRxBuf[s_stComm2TrmData.byFrameLen++] = byData;

return;

rx_exception:

ClearCommFrame();

return;

}

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