串口收发解析数据包
之前在正点原子的官方历程中我们就可以看到，在串口中断服务函数里面，对接受的数据用一个十六位的数据来判断是否接受完成（即是否在数据包的末尾接收到0x0D，0x0A，他们分别对应的是\r \n），利用高位处理状态，低位则将数据包数量储存下来，
u16 USART_RX_STA
那么既然可以判断是否接受到了数据，那么我们是不是可以将数据进行拆分处理，进行储存，然后对程序中的一些变量进行赋值，然后实现人机交互的功能，通过串口；
例如说，我们发送 X90 Y90 Z90那么就会对后面的数据进行接受处理；
在这里我们发送的数据包主要分为2中类型：
HEX数据包：
用于原始数据的接受，比如陀螺仪，以及温度传感器；
文本数据包：
常见的使用场景有CNC，以及3D打印使用的G代码；
然后在处理的时候，相信你也看到，需要用到状态机的知识；进行逐层判别，
例如正点原子用的是定义一个变量：
u16 USART_RX_STA
当然我们也可以通过将一个变量置0，1，2，3，，等等来表示不同的状态；
数据包为例的话：
你可能会有一个疑问就是，为什么HEX的包头包尾设置为0xFF与0xFE，这是因为，如果在数据包中存在一样的数值，可能会导致接受混乱的时候，这两个数据是影响比较小的，毕竟接受的数据不可能一直为很大的值；或者说出现为0xFF与0xFE的可能性比较小；通过这样的设置就极大程度的减小了数据包紊乱的问题；
针对文本数据包就比较好表示了，这了用到的是 @ 这个用的不是很多的字符作为包头，然后 \n 回车为包尾；
这里以文本数据包为例，简要讨论一下实现所需要的步骤：
1，串口的中断处理函数，在接受到数据中断以后，根据之前提到的状态机的知识判断数据的有效性；然后储存到char类型的数组中；
2，清空空格这种多余符号，使数据紧凑
3，数据包大体分为两大类：比如说，类似于这个"LED_ON"与"G 91"这么两种数据，处理起来肯定是不一样的；这里他们分为a，b两种类型：
? a：字符串类型的话，调用
strcmp(A,B)//if ture return 0把接受数据与事先定义好的字符串进行比较，然后类似于蓝牙的编程方式一样，进入相应的 if 语句，执行相关操作；? b：CNC，G代码类型的：在数组中寻找特定字母，然后标记位置，最后取出该字母与下一个字母之间的数据；注意一点的是，这些数据是 char 类型的单个数字，需要转化为 int 类型以后乘以每一位相应的位权，得到数据；
字符串类型的数据包，控制LED的开关：
int main(void)
{
OLED_Init();
LED_Init();
Serial_Init();
OLED_ShowString(1, 1, "TxPacket");
OLED_ShowString(3, 1, "RxPacket");
while (1)
{
if (Serial_RxFlag == 1)
{
OLED_ShowString(4, 1, " ");
OLED_ShowString(4, 1, Serial_RxPacket);
if (strcmp(Serial_RxPacket, "LED_ON") == 0)
{
LED1_ON();
Serial_SendString("LED_ON_OK\r\n");
OLED_ShowString(2, 1, " ");
OLED_ShowString(2, 1, "LED_ON_OK");
}
else if (strcmp(Serial_RxPacket, "LED_OFF") == 0)
{
LED1_OFF();
Serial_SendString("LED_OFF_OK\r\n");
OLED_ShowString(2, 1, " ");
OLED_ShowString(2, 1, "LED_OFF_OK");
}
else
{
Serial_SendString("ERROR_COMMAND\r\n");
OLED_ShowString(2, 1, " ");
OLED_ShowString(2, 1, "ERROR_COMMAND");
}
Serial_RxFlag = 0;
}
}
}
然后这里放几个我写过的函数，适用于G代码，和CNC代码解析；
串口中断处理函数：
void USART1_IRQHandler(void)//êy?Y°üò?@?aí·\0(??3μ)?á?2
{
static uint8_t RxState = 0;
static uint8_t pRxPacket = 0;
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
{
uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);
if (RxState == 0)
{
if (RxData == '@' && Serial_RxFlag == 0)//??óDó??áè?±ê????á￠?ì??á?μ?oˉêy￡???μ?ê?±ü?aá?D?·￠?íμ?ê±oò￡?±?′???óD′|àííê?í?aê???ò?′?êy?Yμ?′|àí￡?μ????óêü′í?ó
{ //?¤?÷é?ò?′??óêüò??-?úmainoˉêy?D′|àííê±?á?
RxState = 1;
pRxPacket = 0;//?2ì???2?±?á?￡??ùò???′?μ÷ó?μ?ê±oò￡?2?ò??¨?a0
}
}
else if (RxState == 1)
{
if (RxData == '\r')
{
RxState = 2;
}
else
{
Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData;
pRxPacket ++;
}
}
else if (RxState == 2)
{
if (RxData == '\n')
{
RxState = 0;
Serial_RxPacket[pRxPacket] = '\0';//×￠òaCó???μ?êy×é?á?2?a\0
Serial_RxFlag = 1; //êy?Y?óêüíê3é￡??éò???è?mainoˉêy?D
}
}
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
}
清除空格：
void clear_blank(char *a)
{
int i=0, j=0;
for (i = 0; i < strlen(a); i++) {
if (a[i] != ' ') {
a[j++] = a[i];
}
else if(a[i]==' '){
continue;
}
}
a[j] = '\0'; //?úêy×éμ????2ìí?óò???'\0'//?aà?oí???°μ??D??′|àíoˉêy2?3?í?￡?
//ò???ê??ó?óê?íêò?oó?ó￡?ò???ê?è￥3y??°×?ó
}
查找（搜索）特殊字符在数组中的位置：
int search_array( char *a, int n, char x )
{
int i,x_Tab_dowm;
int flag=-1;
x_Tab_dowm=x+32;//ò??a?úASCLL′ú???D￡?′óD′×???oíD?D′×????à2?32
for(i=0;i<n;i++)
{
if(a[i]==x)
{
flag=1;
break;//ò?μ??ì2aμ?×???μ??°￡??í2?Dèòa??DDfor?-?·á?￡??ùò??aà?ó?breakà′D′;
}
else if(a[i]==x_Tab_dowm)
{
flag=1;
break;
}
}
if(flag==1)
return i;
else
return flag;
}
读取特定字符后面的数据，然后转换成 int 类型：
int get_array_number( char *a, int start , int place)//êy×éa,?eê?????(×???XYZ?ù?úμ?????),Dèòaìáè?êy×?μ?′óD?
{
int mi = 0, di = 0;
int temp = 0, result = 0, real_place = 0, i = 0, j = 0;//éù?÷±?á?oóò??¨òa?°ê±3?ê??ˉ±?á?
for (i = 0; i < place; i++)
{
if ( ('0' <= a[start + i + 1]) && (a[start + i + 1] <= '9') ) { real_place++; }//′óDèòa?D??μ?×????aê?￡?μ???ò???×????áê?
if ( ('A' <= a[start + i + 1]) && (a[start + i + 1]<= 'z') ) { break; }//àyè???????Kp,Ki,Kd??DD′|àí￡????′??Dèòa?°?òp￡?i￡?dèy??×???￡?μ÷ó?search_arrayoˉêy
if (a[start + i + 1] == '\0') { break; }
}
for (j = 0; j < real_place; j++)
{
mi = pow(10, real_place - j - 1);
di = (a[start + j + 1] - '0');
temp = di * mi;
result = temp+result;
}
return result;
}
数据处理函数：
int x_place,y_place,z_place;
int x_num,y_num,z_num;
void Data_Handler(void)
{
if (Serial_RxFlag == 1)
{
clear_blank(Serial_RxPacket);
x_place=search_array(Serial_RxPacket,Serial_RxPacket_Size,'X');
y_place=search_array(Serial_RxPacket,Serial_RxPacket_Size,'Y');
z_place=search_array(Serial_RxPacket,Serial_RxPacket_Size,'Z');
x_num = get_array_number(Serial_RxPacket, x_place, Serial_RxPacket_Size);
y_num = get_array_number(Serial_RxPacket, y_place, Serial_RxPacket_Size);
z_num = get_array_number(Serial_RxPacket, z_place, Serial_RxPacket_Size);
Serial_RxFlag = 0;
}
}
主函数：
int main(void)
{
OLED_Init();
LED_Init();
Serial_Init();
// OLED_ShowString(1, 1, "TxPacket");
OLED_ShowString(1, 1, "RxPacket");
while (1)
{
Data_Handler();
OLED_ShowString(2, 1, "X_num:");
OLED_ShowString(3, 1, "Y_num:");
OLED_ShowString(4, 1, "Z_num:");
OLED_ShowNum(2,7,x_num,5);
OLED_ShowNum(3,7,y_num,5);
OLED_ShowNum(4,7,z_num,5);
}
}
Serial.h：
Serial.c：