自定义串口通信协议，如何实现？

作者：发布时间:2021-06-05 20:28:52点击:1550

一.什么通信协议?通信协议不难理解，就是两个(或多个)设备之间进行通信，必须要遵循的一种协议。

百度百科的解释：

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统，要使其能协同工作实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。这个规则就是通信协议。

相应该有很多读者都买过一些基于串口通信的模块，市面上很多基于串口通信的模块都是自定义通信协议，有的比较简单，有的相对复杂一点。

二.过于简单的通信协议引发的问题上面那种只有三个字节的通信协议，相信大家都看明白了。虽然它也能通信，也能传输数据，但它存在一系列的问题。

比如：多个设备连接在一条总线(比如485)上，怎么判断传输给谁?(没有设备信息)

还比如：处于一个干扰环境，你能保障传输数据正确吗?(没有校验信息)

再比如：我想传输多个不确定长度的数据，该怎么办?(没有长度信息)。

上面这一系列问题，相信做过自定义通信的朋友都了解。

所以，在通信协议里面要约定更多的“协议信息”，这样才能保证通信的完整。

三.通信协议常见内容基于串口的通信协议通常不能太复杂，因为串口通信速率、抗干扰能力以及其他各方面原因，相对于TCP/IP这种通信协议，是一种很轻量级的通信协议。

所以，基于串口的通信，除了一些通用的通信协议(比如：Modubs、MAVLink)之外，很多时候，工程师都会根据自己项目情况，自定义通信协议。

四.通信协议代码实现

自定义通信协议，代码实现的方式有很多种，怎么说呢，“条条大路通罗马”你只需要按照你协议要写实现代码就行。

当然，实现的同时，需要考虑你项目实际情况，比如通信数据比较多，要用消息队列(FIFO)，还比如，如果协议复杂，最好封装结构体等。

1.消息数据发送

a.通过串口直接发送每一个字节

b.通过消息队列发送

在上面基础上，用一个buf装下消息，然后“打包”到消息队列，通过消息队列的方式(FIFO)发送出去。

c.用“结构体”代替“数组SendBuf”方式

结构体对数组更方便引用，也方便管理，所以，结构体方式相比数组buf更高级，也更实用。(当然，如果成员比较多，如果用临时变量方式也会导致占用过多堆栈的情况)

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串口发送数据的方式有很多，比如用DMA的方式替代消息队列的方式。

五.最后以上自定义协议内容仅供参考，最终用哪些、占用几个字节都与你实际需求有关。

基于串口的自定义通信协议，有千差万别，比如：MCU处理能力、设备多少、通信内容等都与你自定义协议有关。

有的可能只需要很简单的通信协议就能满足要求。有的可能需要更复杂的协议才能满足。