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上位机图像处理和嵌入式模块部署（mcu项目1：实现协议）

news 2025/6/28 19:04:41

这种mcu的嵌入式模块理论上都是私有协议，因为上位机和下位机都是自己开发的，所以只需要自己保证上、下位机可以通讯上，没有问题就行。但是现在有一个情况，那就是如何实现这个协议。现在我们是选择了ttl作为通信的方式，下面要做的就是如何用ttl实现通信协议。

1、上、下位机分开测试

前面准备好了通信的协议，各自就可以独立开发了。上位机可以用利用虚拟com进行测试，自己写一个假的下位机。而下位机呢，则可以通过串口工具来进行测试。一般来说，下位机如果测试没有问题了，才会去找上位机进行联合调试，不然调试的效率就太低了。

对于下位机来说，只要串口工具ok了，那么上位机不管是qt，还是mfc、c# wpf，只要按照协议把数据发下来，那就应该没问题的。

2、调试的时候一般都是通过16进制调试的

通常来说，发送的协议就是8位无符号数据，不是字符串。所以这个时候调试的时候，不管是接收命令，还是发送命令，最好都是通过16进制进行调试。

3、上位机一般是主动的那一方

通常来说，上位机都是主动的那一方。不管是去读数据，还是写数据，上位机都是主动发起请求的一方。这个时候，对于下位机来说，回复好上位机的问题，给出相应的答案就可以了。

4、压力测试是一定要的

协议解析的过程有可能出现不对的地方，这是很常见的。而且，随着开发的进行，有可能添加各种不同样的协议内容。所以不管哪一种协议，我们在实现和验证的时候，一定要进行压力测试，即通过串口工具周期性发送一些命令，这些都是可以的。单挑发送、多条发送、随机发送，一般的上位机工具都会支持这样的测试。

5、使用fsm去解析协议

串口的属性，决定了我们是一个、一个去接收数据的。这个时候就要求我们，需要根据这些单个的数据来判断它是否符合协议的要求。要做到这一点，最好的方法就是用有限状态机fsm去实现。比如说，首先是什么状态，接收到一个数据，应该是什么状态，是继续维持，还是说继续走向下一个状态。一般来说，只要状态机设计好，基本上固件都是非常稳定的。

void receiveUartData(void) // receive data and parse data here
{int index = 0;if (USART_ReadIntFlag(USART_UX, USART_INT_RXBNE) == SET){g_rx_buffer[0] = USART_RxData(USART_UX);    /* receive one byte data*/switch(uartState){case HEAD_STATE1: // wait 0x55if(g_rx_buffer[0] == 0x55){g_usart_rx_buf[0] = g_rx_buffer[0];g_usart_rx_sta ++;uartState = HEAD_STATE2;}else{g_usart_rx_sta = 0;}break;case HEAD_STATE2: // wait another 0x55if(g_rx_buffer[0] == 0x55){g_usart_rx_buf[1] = g_rx_buffer[0];g_usart_rx_sta ++;uartState = TAIL_STATE1;}else{g_usart_rx_sta = 0;uartState = HEAD_STATE1;}break;case TAIL_STATE1: // wait 0xaaif(g_usart_rx_sta >= 32){g_usart_rx_sta = 0;uartState = HEAD_STATE1;break;}g_usart_rx_buf[g_usart_rx_sta] = g_rx_buffer[0];g_usart_rx_sta ++;if(g_rx_buffer[0] == 0xaa){uartState = TAIL_STATE2;}break;case TAIL_STATE2: // wait another 0xaag_usart_rx_buf[g_usart_rx_sta] = g_rx_buffer[0];g_usart_rx_sta ++;if(g_rx_buffer[0] == 0xaa && useFlag == 0) /* if useFlag = 0 or not qualified data, just drop it directly*/{for(index = 0; index < g_usart_rx_sta; index++){transferBuf[index] = g_usart_rx_buf[index];}bufLen = g_usart_rx_sta;useFlag = 1;}g_usart_rx_sta = 0;uartState = HEAD_STATE1;break;default:break;}USART_ClearIntFlag(USART_UX, USART_INT_RXBNE);}
}

6、协议的处理可以放到main里面继续进行

中断部分只是负责数据的接收，具体命令的解析可以放到main函数里面继续执行。毕竟接收数据本身是在中断函数处理的，这部分花的时间越少越好。而具体的数据解析，实时性没那么高，慢一点都是没有关系的。

extern uint16_t voltage; // add by feixiaoxing
int parseData() // use app tool to test the data
{unsigned char str[32] = {0};if(useFlag == 0){return -1;}if(0 == bufLen){setFlag();return -1;}if(bufLen < 4){setFlag();return -1;}if(transferBuf[0] != 0x55 || transferBuf[1] != 0x55){setFlag();return -1;}if(transferBuf[bufLen-2] != 0xaa || transferBuf[bufLen-1] != 0xaa){setFlag();return -1;}if(bufLen != 10) // header + length + commandid + crc + tail{setFlag();return -1;}// restore flagsetFlag();// prepare datastr[ 0] = 0x55; // headerstr[ 1] = 0x55;str[ 2] = 0x00; // lengthstr[ 3] = 0x08;str[ 4] = 0x00; // command id;str[ 5] = 0x00;str[ 6] = voltage / 1000; // datastr[ 7] = voltage % 1000;str[ 8] = 0x00; // crcstr[ 9] = 0x00;str[10] = 0xaa; // tailstr[11] = 0xaa;outputData((char*)str, 12);return 0;
}

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