串口状态机，这东西很好用啊

Posted 2023-02-26 zxnsirius

以前并没有发现串口状态机的好处，以至于忘记了到底怎么用到底是干什么的，最近用到了这种指定格式的数据包解析，才发现这东西非常的好用，可以增加数据传输的鲁棒性，可以对串口的数据包进行过滤只解出符合协议的数据包。这个呢其实就是一种思想，不仅仅局限于串口之间的数据传输，我认为可以用在很多指定数据协议的数据包传输解析当中。大致代码思想写在下面，希望对大家有帮助。

/*
   主要的变量声明在这边
/* 串口状态机宏 */
#define DATA_HEAD  3
#define DATA_LEN   4
#define DATA_COM   5
#define DATA_NUM   6
#define DATA_CRC   7
#define DATA_TAIL  8
#define DATA_ADD   9

#define COMMAND_SIZE 20

int g_count = 0;             //状态机缓冲区下标
int g_uart_state = DATA_HEAD;//串口状态机状态标志
unsigned char data;          //串口数据
                             //状态机缓冲区
unsigned char command_buf[COMMAND_SIZE] = 0;
unsigned char *bufptr = &data;

while (1)

    /* 从串口中一次只读取一个字符 */
    retv = read(fd, bufptr, 1);
    if (-1 == retv)
    
        printf("read error!\\n");
        exit(1);
    

    /* 
       ---------------- 串口状态机-----------------
       数据包格式
       BYTE     ｜  BYTE   ｜  BYTE  ｜  BYTE  ｜   BYTE
       包头          长度       命令       数据       包尾
    */
    switch (g_uart_state)
    
        /* 查找包头状态 */
        case DATA_HEAD:
        
            /* 找到包头 */
            if (data == 包头)
            
                /* 将包头存入指令数组 */
                command_buf[g_count++] = data;
                /* 改变串口状态机状态为长度 */
                g_uart_state = DATA_LEN;
            
            else
            
                //包头匹配错误
                g_count = 0;
            
            break;
        
        /* 检查数据长度 */
        case DATA_LEN:
        
            if (data == 长度)
            
                //长度匹配
                command_buf[g_count++] = data;
                //改变状态机的状态为命令
                g_uart_state = DATA_COM;
            
            else
            
                //长度匹配错误
                g_count = 0;
                //改变状态机的状态为包头
                g_uart_state = DATA_HEAD;
            
            break;
        
        /* 检查命令是否合法 */
        case DATA_COM:
        
            if (data == 命令)
            
                //合法存入
                command_buf[g_count++] = data;
                //改变状态机的状态为数据
                g_uart_state = DATA_NUM;
            
            else
            
                //不合法改变状态机状态为包头
                g_count = 0;
                g_uart_state = DATA_HEAD;
            
            break;
        
        /* 检查数据是否合法 */
        case DATA_NUM:
        
            if (data是合法的数据)
            
                //合法存入
                command_buf[g_count++] = data;
                //改变状态机的状态为包尾
                g_uart_state = DATA_TAIL;
            
            else
            
                //不合法改变状态机状态为包头
                g_count = 0;
                g_uart_state = DATA_HEAD;
            
            break;
        
        /* 检查包尾*/
        case DATA_TAIL:
        
            if (data == 包尾)
            
                command_buf[g_count++] = data;
                //成功的解析到一个完整的符合传输协议的串口数据
            
            /* 完成一次数据包的解析读取 */
	        g_count = 0;
	        g_uart_state = DATA_HEAD;
            break;
        
        default:
        
            g_count = 0;
            g_uart_state = DATA_HEAD;
            memset(command_buf, '\\0', sizeof(command_buf));