串口收发信息 java

转载

mob6454cc627440 2024-09-13 20:12:02

文章标签 串口收发信息 java stm32 单片机 #include 数据 文章分类 Java 后端开发

一、发送HEX数据包

1.1固定包长，含包头包尾（包尾不是必须的）

串口收发信息 java_#include

1.2可变包长，含包头包尾

串口收发信息 java_stm32_02

1、包头包尾和数据载荷重复的问题，传输的数据本身是FF和FE,可能引起误判

解决：限制载荷数据的范围，限幅（例如只发送0~100）

如果无法避免数据与包头包尾重复，则尽量使用固定长度的数据包

增加包头包尾的数量，尽量是其呈现出载荷数据出现不了的状态

2、包头包尾并不是全部都需要的，例如可以只要一个包头

3、固定包长和可变包长的选择问题

（1）对HEX来说，若载荷出现和包头包尾重复的情况，最好选择固定包长，避免接收错误

（2）若不重复，可以选择可变包长

4、各种数据转化为数据流的问题

数据包都是一个字节一个字节组成的，若想发送16位整型数据、32位整型数据，float、double、甚至是结构体（其内部都是由一个字节一个字节组成的），只需要用一个uint8_t的指针指向它，把数据当作字节数组发送即可

二、接收HEX数据包

串口收发信息 java_#include_03

每收到一个字节，函数都会进入一次中断，在中断函数中，可以拿到一个字节，但拿到字节之后，就得退出中断，故每拿到一个数据，都是一个独立的过程，而对数据包来说，有数据、包头、包尾三种状态，根据状态不同处理也不同。

三、发送文本数据包

3.1固定包长，含包头包尾

串口收发信息 java_#include_04

3.2可变包长，含包头包尾

串口收发信息 java_数据_05

四、接收文本数据包

串口收发信息 java_数据_06

五、HEX数据包和文本数据包的比较

（1）在hex数据包中，数据都是以原始的字节数据本身呈现的

（2）在文本数据包中，每个字节就经过一层编码和译码，最终表现出文本格式（文本背后还是一个字节的HEX数据）

（3）hex数据包：传输直接、解析数据简单，适合一些模块发送原始的数据，比如一些使用串口通信的陀螺仪、温湿度传感器，但是灵活性不足、载荷容易和包头包尾重复

（4）文本数据包：数据直观易理解、灵活，适合一些输入指令进行人机交互，但解析效率低.

（5）发送100，hex直接发送一个字节100，而文本发送三个字节’1’,‘0’.‘0’，收到之后还要把字符转换程数据，才能得到100。

六、程序用例

6.1串口收发HEX数据包

6.1.1接线图

串口收发信息 java_串口收发信息 java_07

6.1.2程序代码

Serial.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

uint8_t Serial_TxPacket[4];				//FF 01 02 03 04 FE
uint8_t Serial_RxPacket[4];
uint8_t Serial_RxFlag;

void Serial_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}

void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	}
}

uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y --)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;
}

void Serial_Printf(char *format, ...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg, format);
	vsprintf(String, format, arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);
}


void Serial_SendPacket(void)//发送数据包
{
	Serial_SendByte(0xFF);//添加包头
	Serial_SendArray(Serial_TxPacket, 4);//发送
	Serial_SendByte(0xFE);//添加包尾
}

uint8_t Serial_GetRxFlag(void)
{
	if (Serial_RxFlag == 1)
	{
		Serial_RxFlag = 0;
		return 1;
	}
	return 0;
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	static uint8_t RxState = 0;//接收状态
	static uint8_t pRxPacket = 0;//接收第几个数据
	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
	{
		uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);
		
		if (RxState == 0)//等待包头
		{
			if (RxData == 0xFF)//如果包头为0xFF
			{
				RxState = 1;//接收状态置为1接收数据
				pRxPacket = 0;
			}
		}
		else if (RxState == 1)//接收状态为1接收数据
		{
			Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData;//接收数据
			pRxPacket ++;//接收数据个数+1
			if (pRxPacket >= 4)//如果接收数据够四个
			{
				RxState = 2;//置接收状态为2等待包尾
			}
		}
		else if (RxState == 2)//接收状态为2
		{
			if (RxData == 0xFE)//包尾为0xFE
			{
				RxState = 0;//置接收状态为等待包头
				Serial_RxFlag = 1;//接收标志位置1可以接收
			}
		}
		
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);//标志位，如果读取了DR就会自动清零，如果没读取DR，就需要手动清零。
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
#include "Key.h"

uint8_t KeyNum;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	Key_Init();
	Serial_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "TxPacket");
	OLED_ShowString(3, 1, "RxPacket");
	
	Serial_TxPacket[0] = 0x01;
	Serial_TxPacket[1] = 0x02;
	Serial_TxPacket[2] = 0x03;
	Serial_TxPacket[3] = 0x04;
	
	while (1)
	{
		KeyNum = Key_GetNum();
		if (KeyNum == 1)
		{
			Serial_TxPacket[0] ++;
			Serial_TxPacket[1] ++;
			Serial_TxPacket[2] ++;
			Serial_TxPacket[3] ++;
			
			Serial_SendPacket();
			
			OLED_ShowHexNum(2, 1, Serial_TxPacket[0], 2);
			OLED_ShowHexNum(2, 4, Serial_TxPacket[1], 2);
			OLED_ShowHexNum(2, 7, Serial_TxPacket[2], 2);
			OLED_ShowHexNum(2, 10, Serial_TxPacket[3], 2);
		}
		
		if (Serial_GetRxFlag() == 1)
		{
			OLED_ShowHexNum(4, 1, Serial_RxPacket[0], 2);
			OLED_ShowHexNum(4, 4, Serial_RxPacket[1], 2);
			OLED_ShowHexNum(4, 7, Serial_RxPacket[2], 2);
			OLED_ShowHexNum(4, 10, Serial_RxPacket[3], 2);
		}
	}
}

6.2串口收发文本数据包

6.21.1接线图

串口收发信息 java_数据_08

6.2.2程序代码

Serial.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

char Serial_RxPacket[100];				//"@MSG\r\n"
uint8_t Serial_RxFlag;

void Serial_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
	USART_SendData(USART1, Byte);
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}

void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
	uint16_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Array[i]);
	}
}

void Serial_SendString(char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i ++)
	{
		Serial_SendByte(String[i]);
	}
}

uint32_t Serial_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y --)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

void Serial_SendNumber(uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i ++)
	{
		Serial_SendByte(Number / Serial_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	Serial_SendByte(ch);
	return ch;
}

void Serial_Printf(char *format, ...)
{
	char String[100];
	va_list arg;
	va_start(arg, format);
	vsprintf(String, format, arg);
	va_end(arg);
	Serial_SendString(String);
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	static uint8_t RxState = 0;//接收状态
	static uint8_t pRxPacket = 0;//接收第几个数据
	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
	{
		uint8_t RxData = USART_ReceiveData(USART1);
		
		if (RxState == 0)//接收状态为为0，等待包头
		{
			if (RxData == '@' && Serial_RxFlag == 0)//包头为@
			{
				RxState = 1;//置接收状态为1
				pRxPacket = 0;//结束数据位清零
			}
		}
		else if (RxState == 1)//如果状态为1
		{
			if (RxData == '\r')//如果接收数据位\r
			{
				RxState = 2;//置接收状态为2，等待包尾
			}
			else
			{
				Serial_RxPacket[pRxPacket] = RxData;//如果不是\r，接收数据
				pRxPacket ++;
			}
		}
		else if (RxState == 2)//置接收状态为2
		{
			if (RxData == '\n')//结束标志位
			{
				RxState = 0;
				Serial_RxPacket[pRxPacket] = '\0';//结束标志位
				Serial_RxFlag = 1;
			}
		}
		
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
#include "LED.h"
#include "string.h"

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;
		}
	}
}

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。

上一篇：vue3 render函数渲染element组件

下一篇：分段线性回归要怎么做

提问和评论都可以，用心的回复会被更多人看到评论

发布评论

相关文章

官方博客	全部文章	热门标签	班级博客
了解我们	网站地图	意见反馈

鸿蒙开发者社区	51CTO学堂
51CTO	软考资讯