CN113392060A - 一种通用的串口数据接收处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通用的串口数据接收处理方法，属于串口通讯技术领域；串口数据的格式为：数据帧头+有效数据+数据校验+数据帧尾；在destiBuff中寻找正确的数据帧头；判断数据帧尾是否正确；当数据帧尾正确，判断数据校验是否正确；当数据校验正确时，判断接收的该串口数据正确，对该串口数据中的有效数据进行串口通讯协议处理，并在destiBuff中删除当前数据帧尾及之前的所有字节数据；并将当前数据帧尾下一个字节开始的数据作为destiBuff最早接收的数据，重新寻找正确的数据帧头；本发明能够提高串口接收程序的可靠性、健壮性和通用性，使得程序能够同时正确接收处理多个报文长度、数据帧头和数据帧尾均不相同的串口报文。
Description
技术领域
本发明属于串口通讯技术领域，涉及一种通用的串口数据接收处理方法。
背景技术
串行接口是计算机应用系统中的常用接口，串口通讯是指外设和计算机之间通过数据信号线、地线和控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。通常，串口通讯协议中约定的每一包串口数据由数据帧头、有效数据、数据校验和以及数据帧尾构成。对接收到的串口数据，需要解析并判断数据帧头、有效数据、数据校验和和数据帧尾。
目前，业内已有的接收串口数据方法主要分为以下两种：
(1)根据接收的字节长度和通讯协议内容接收和解析串口数据
该方法对接收到的串口数据以“一个字节”为单位进行处理，每收到一个字节，将接收计数加一。当接收的字节长度满足协议中的某种报文的数据帧头时进行相应处理。该方法的优点是能够实现对串口数据报文的正确解析，缺点是当串口报文的种类较多且报文长度各不相同时，程序结构非常复杂；而且一旦串口通讯协议发生改变，程序需要改动的地方很多，可维护性不强。
(2)利用状态机接收和解析串口数据
该方法将串口接收分为好几个字符状态机，它的最大优点是简化了协议的实现难度，解析单一类型报文时具有较高的容错能力；缺点是当串口报文的种类较多且报文长度各不相同时，程序设计逻辑比较繁琐，该方法也不具备通用性，一旦串口通讯协议发生改变，就需要改变状态机。
串口接收程序的可靠性、健壮性和通用性不高，程序无法同时正确接收处理多个报文长度、数据帧头和数据帧尾均不相同的串口报文。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种通用的串口数据接收处理方法，能够提高串口接收程序的可靠性、健壮性和通用性，使得程序能够同时正确接收处理多个报文长度、数据帧头和数据帧尾均不相同的串口报文。
本发明解决技术的方案是：
一种通用的串口数据接收处理方法，包括如下步骤：
步骤一、设定本次总共接收到的串口数据长度为dataLength；设定存储接收到的串口数据缓冲区为sourceBuff；设定对接收到的串口数据进行解析处理的缓冲区为destiBuff；设定当前处理的串口数据长度为pu8MessLength，且pu8MessLength的初始值为0；
步骤二、将sourceBuff中的串口数据传输至destiBuff进行解析处理，每处理一个字节，pu8MessLength的计数加一；串口数据的格式为：数据帧头+有效数据+数据校验+数据帧尾；
步骤三、在destiBuff中寻找正确的数据帧头；
步骤四、提取正确数据帧头对应串口数据的数据帧尾内容，并判断数据帧尾是否正确；当数据帧尾正确，进入步骤五；当数据帧尾不正确，返回步骤三，重新寻找正确的数据帧头；
步骤五、判断数据校验是否正确；当数据校验错误时，返回步骤三，重新寻找正确的数据帧头；当数据校验正确时，判断接收的该串口数据正确，进入步骤六；
步骤六、对该串口数据中的有效数据进行串口通讯协议处理，并在destiBuff中删除当前数据帧尾及之前的所有字节数据；并将当前数据帧尾下一个字节开始的数据作为destiBuff最早接收的数据，重新寻找正确的数据帧头。
在上述的一种通用的串口数据接收处理方法，所述步骤二中，数据帧头的长度为L1、有效数据的长度为L2、数据校验的长度为L3、数据帧尾的长度为L4；L1为大于1的正整数；L2为大于0的正整数；L3为大于0的正整数；L4为大于0的正整数。
在上述的一种通用的串口数据接收处理方法，所述步骤三中，寻找正确的数据帧头的方法为：
按照destiBuff接收串口数据时间的先后顺序，依次寻找正确的数据帧头；
当接收到串口数据中数据帧头的每个字节内容都正确，且该数据帧头的长度也正确时，则判断当前接收到串口数据的数据帧头是正确的数据帧头；
当接收到串口数据中数据帧头的每个字节内容都正确，但该数据帧头的长度错误；或当接收到串口数据中数据帧头的长度正确，但数据帧头的各字节内容不完全正确，则判断当前接收到串口数据的数据帧头不是正确的数据帧头。
在上述的一种通用的串口数据接收处理方法，当在destiBuff数据缓冲区中最早接收的长度为L1的数据帧头不是正确的数据帧头时，则从当前destiBuff数据缓冲区中最早接收的第二个字节开始，按照destiBuff接收串口数据时间的先后顺序，依次寻找正确的数据帧头；
直至pu8MessLength计数值大于destiBuff能够容纳的最大字节数时，若此时在destiBuff数据缓冲区中一直找不到正确的数据帧头，设置当前数据帧头的字节长度为headLen，在destiBuff中仅保留最新接收的headLen-1个字节的数据内容，将destiBuff数据缓冲区中其余字节内容全部删除，destiBuff从第headLen个字节开始接收sourceBuff中的串口数据。
在上述的一种通用的串口数据接收处理方法，当在destiBuff中寻找到正确的数据帧头时，则当前数据帧头的长度L1和内容已确定，即该数据帧头对应的串口数据中有效数据的长度L2、数据校验的长度L3、数据帧尾的长度L4和串口数据的类型标识Sign均确定。
在上述的一种通用的串口数据接收处理方法，所述步骤四中，判断数据帧尾是否正确的方法为：
当当前destiBuff中数据帧尾的内容与该数据帧头对应的数据帧尾的内容一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据帧尾正确，找到该数据帧头对应的数据帧尾；
当当前destiBuff中数据帧尾的内容与该数据帧头对应的数据帧尾的内容不一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据帧尾错误，未找到该数据帧头对应的数据帧尾。
在上述的一种通用的串口数据接收处理方法，所述步骤五中，数据校验是否正确的判断方法为：
当当前destiBuff中数据校验的内容与该数据帧头对应的数据校验的内容一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据校验正确，找到该数据帧头对应的数据校验；
当当前destiBuff中数据校验的内容与该数据帧头对应的数据校验的内容不一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据校验错误，未找到该数据帧头对应的数据校验。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明对于“数据帧头+有效数据+数据校验+数据帧尾”结构的多种串口数据报文接收解析处理，根据不同的通讯协议内容，只需定义或修改一次数据帧头和数据帧尾的内容，其余的代码均不用修改，具有较强的通用性和可维护性；
(2)本发明具有较高的容错性能，不仅能够正确处理多个报文长度、数据帧头和数据帧尾均不相同的正常串口报文，而且能够正确处理各种异常报文(有数据帧头无数据帧尾、多个数据帧头或数据帧尾、有效数据内容与帧头帧尾相同等)；
(3)本发明的串口接收程序可以应用于各种平台，具有系统开销小、成本低的特点。
附图说明
图1为本发明串口数据接收处理流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明设计了一种通用的串口接收程序，使其能够同时正确接收处理多个报文长度、数据帧头和数据帧尾均不相同的串口报文。
通用的串口数据接收处理方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
步骤一、设定本次总共接收到的串口数据长度为dataLength；设定存储接收到的串口数据缓冲区为sourceBuff；设定对接收到的串口数据进行解析处理的缓冲区为destiBuff；设定当前处理的串口数据长度为pu8MessLength，且pu8MessLength的初始值为0。
步骤二、将sourceBuff中的串口数据传输至destiBuff进行解析处理，每处理一个字节，pu8MessLength的计数加一；串口数据的格式为：数据帧头+有效数据+数据校验+数据帧尾；数据帧头的长度为L1、有效数据的长度为L2、数据校验的长度为L3、数据帧尾的长度为L4；L1为大于1的正整数；L2为大于0的正整数；L3为大于0的正整数；L4为大于0的正整数。
步骤三、在destiBuff中寻找正确的数据帧头；寻找正确的数据帧头的方法为：
按照destiBuff接收串口数据时间的先后顺序，依次寻找正确的数据帧头；
当接收到串口数据中数据帧头的每个字节内容都正确，且该数据帧头的长度也正确时，则判断当前接收到串口数据的数据帧头是正确的数据帧头；
当接收到串口数据中数据帧头的每个字节内容都正确，但该数据帧头的长度错误；或当接收到串口数据中数据帧头的长度正确，但数据帧头的各字节内容不完全正确，则判断当前接收到串口数据的数据帧头不是正确的数据帧头。
当在destiBuff数据缓冲区中最早接收的长度为L1的数据帧头不是正确的数据帧头时，则从当前destiBuff数据缓冲区中最早接收的第二个字节开始，按照destiBuff接收串口数据时间的先后顺序，依次寻找正确的数据帧头；为了提高“寻找数据帧头”的通用性，可以采用“宏定义”的方式定义数据帧头内容、数据帧尾的内容、报文长度和报文类型标识。
直至pu8MessLength计数值大于destiBuff能够容纳的最大字节数时，若此时在destiBuff数据缓冲区中一直找不到正确的数据帧头，设置当前数据帧头的字节长度为headLen，在destiBuff中仅保留最新接收的headLen-1个字节的数据内容，将destiBuff数据缓冲区中其余字节内容全部删除，destiBuff从第headLen个字节开始接收sourceBuff中的串口数据。
当在destiBuff中寻找到正确的数据帧头时，则当前数据帧头的长度L1和内容已确定，即该数据帧头对应的串口数据中有效数据的长度L2、数据校验的长度L3、数据帧尾的长度L4和串口数据的类型标识Sign均确定。
步骤四、提取正确数据帧头对应串口数据的数据帧尾内容，并判断数据帧尾是否正确；当数据帧尾正确，进入步骤五；当数据帧尾不正确，返回步骤三，重新寻找正确的数据帧头；判断数据帧尾是否正确的方法为：
当当前destiBuff中数据帧尾的内容与该数据帧头对应的数据帧尾的内容一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据帧尾正确，找到该数据帧头对应的数据帧尾；
当当前destiBuff中数据帧尾的内容与该数据帧头对应的数据帧尾的内容不一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据帧尾错误，未找到该数据帧头对应的数据帧尾。
步骤五、判断数据校验是否正确；当数据校验错误时，返回步骤三，重新寻找正确的数据帧头；当数据校验正确时，判断接收的该串口数据正确，进入步骤六；数据校验是否正确的判断方法为：
当当前destiBuff中数据校验的内容与该数据帧头对应的数据校验的内容一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据校验正确，找到该数据帧头对应的数据校验；
当当前destiBuff中数据校验的内容与该数据帧头对应的数据校验的内容不一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据校验错误，未找到该数据帧头对应的数据校验。
步骤六、对该串口数据中的有效数据进行串口通讯协议处理，并在destiBuff中删除当前数据帧尾及之前的所有字节数据；并将当前数据帧尾下一个字节开始的数据作为destiBuff最早接收的数据，重新寻找正确的数据帧头。
本发明对于“数据帧头+有效数据+数据校验+数据帧尾”结构的多种串口数据报文接收解析处理，根据不同的通讯协议内容，只需定义或修改一次数据帧头和数据帧尾的内容，其余的代码均不用修改，具有较强的通用性和可维护性；且该方法具有较高的容错性能，不仅能够正确处理多个报文长度、数据帧头和数据帧尾均不相同的正常串口报文，而且能够正确处理各种异常报文(有数据帧头无数据帧尾、多个数据帧头或数据帧尾、有效数据内容与帧头帧尾相同等)；该方法的串口接收程序可以应用于各种平台，具有系统开销小、成本低的特点。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种通用的串口数据接收处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、设定本次总共接收到的串口数据长度为dataLength；设定存储接收到的串口数据缓冲区为sourceBuff；设定对接收到的串口数据进行解析处理的缓冲区为destiBuff；设定当前处理的串口数据长度为pu8MessLength，且pu8MessLength的初始值为0；
步骤二、将sourceBuff中的串口数据传输至destiBuff进行解析处理，每处理一个字节，pu8MessLength的计数加一；串口数据的格式为：数据帧头+有效数据+数据校验+数据帧尾；
步骤三、在destiBuff中寻找正确的数据帧头；
步骤四、提取正确数据帧头对应串口数据的数据帧尾内容，并判断数据帧尾是否正确；当数据帧尾正确，进入步骤五；当数据帧尾不正确，返回步骤三，重新寻找正确的数据帧头；
步骤五、判断数据校验是否正确；当数据校验错误时，返回步骤三，重新寻找正确的数据帧头；当数据校验正确时，判断接收的该串口数据正确，进入步骤六；
步骤六、对该串口数据中的有效数据进行串口通讯协议处理，并在destiBuff中删除当前数据帧尾及之前的所有字节数据；并将当前数据帧尾下一个字节开始的数据作为destiBuff最早接收的数据，重新寻找正确的数据帧头。
2.根据权利要求1所述的一种通用的串口数据接收处理方法，其特征在于：所述步骤二中，数据帧头的长度为L1、有效数据的长度为L2、数据校验的长度为L3、数据帧尾的长度为L4；L1为大于1的正整数；L2为大于0的正整数；L3为大于0的正整数；L4为大于0的正整数。
3.根据权利要求1所述的一种通用的串口数据接收处理方法，其特征在于：所述步骤三中，寻找正确的数据帧头的方法为：
按照destiBuff接收串口数据时间的先后顺序，依次寻找正确的数据帧头；
当接收到串口数据中数据帧头的每个字节内容都正确，且该数据帧头的长度也正确时，则判断当前接收到串口数据的数据帧头是正确的数据帧头；
当接收到串口数据中数据帧头的每个字节内容都正确，但该数据帧头的长度错误；或当接收到串口数据中数据帧头的长度正确，但数据帧头的各字节内容不完全正确，则判断当前接收到串口数据的数据帧头不是正确的数据帧头。
4.根据权利要求3所述的一种通用的串口数据接收处理方法，其特征在于：当在destiBuff数据缓冲区中最早接收的长度为L1的数据帧头不是正确的数据帧头时，则从当前destiBuff数据缓冲区中最早接收的第二个字节开始，按照destiBuff接收串口数据时间的先后顺序，依次寻找正确的数据帧头；
直至pu8MessLength计数值大于destiBuff能够容纳的最大字节数时，若此时在destiBuff数据缓冲区中一直找不到正确的数据帧头，设置当前数据帧头的字节长度为headLen，在destiBuff中仅保留最新接收的headLen-1个字节的数据内容，将destiBuff数据缓冲区中其余字节内容全部删除，destiBuff从第headLen个字节开始接收sourceBuff中的串口数据。
5.根据权利要求4所述的一种通用的串口数据接收处理方法，其特征在于：当在destiBuff中寻找到正确的数据帧头时，则当前数据帧头的长度L1和内容已确定，即该数据帧头对应的串口数据中有效数据的长度L2、数据校验的长度L3、数据帧尾的长度L4和串口数据的类型标识Sign均确定。
6.根据权利要求1所述的一种通用的串口数据接收处理方法，其特征在于：所述步骤四中，判断数据帧尾是否正确的方法为：
当当前destiBuff中数据帧尾的内容与该数据帧头对应的数据帧尾的内容一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据帧尾正确，找到该数据帧头对应的数据帧尾；
当当前destiBuff中数据帧尾的内容与该数据帧头对应的数据帧尾的内容不一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据帧尾错误，未找到该数据帧头对应的数据帧尾。
7.根据权利要求1所述的一种通用的串口数据接收处理方法，其特征在于：所述步骤五中，数据校验是否正确的判断方法为：
当当前destiBuff中数据校验的内容与该数据帧头对应的数据校验的内容一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据校验正确，找到该数据帧头对应的数据校验；
当当前destiBuff中数据校验的内容与该数据帧头对应的数据校验的内容不一致，则判断当前destiBuff数据缓冲区中数据校验错误，未找到该数据帧头对应的数据校验。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210914 |