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標題: 我寫的一個實現單片機與PC機多機通訊的程序串口通信 [打印本頁]

作者: 51hei社區 時間: 2016-1-14 00:10
標題: 我寫的一個實現單片機與PC機多機通訊的程序串口通信
下面是我寫的一個實現多個下位機（單片機）與一個上位機（PC機）的一主多從串口通訊程序，用的STC89C52RC，定時器2做串口通信波特率發生器。
   實現功能是這樣的：
   用調試助手向單片機發送一個數據包。
   通訊協議是這樣的：
   數據包的格式如下所示（共10個字節組成）：
0x2A,0xEB,0x8D,地址碼,指令碼,數據長度碼,數據碼,數據碼,校驗碼,0xAD
前面三個字節為幀頭，即開始符。
地址碼：欲傳送的目的地址，即選定哪一個單片機。
指令碼：向單片機發送的指令
數據長度碼：用于指示后面有效數據的個數
數據碼：傳送的數據，配合指令碼的純數據。
校驗碼：累加和校驗，對地址碼,指令碼,數據長度碼,數據碼進行累加，用來檢驗數據的完整性和正確性。
0xAD ：幀尾，即結束符。

本程序實現功能是這樣的：
用調試助手向單片機發送一個數據包，單片機收到后對數據解析，再回傳指定的數據。
例如發送：2a eb 8d 01 03 01 01 06 ad
指令碼為01，單片機接收到后解析，回傳0xce 0x7b 0x11 0xed。其中前兩個字節為開始符，最后一個字節為結束符。同理，若收到的指令碼為02，回傳0xce 0x7b 0x12 0xed。以此模擬控制單片機操作。
若接收錯誤，即累加校驗碼不等于單片機實際計算的累加和，回傳0xce 0x7b 0x02 0xed，提示接收錯誤，要求PC重發數據（模擬，需要上位機軟件配合才行）。
單片機開機初始化后即向PC發送一個數據0xce 0x7b 0x00 0xed，用于指示單片機與PC通信已連接。

下面是程序：
#define ID 0x01 //單片機地址
uint8 rec_data; //串口通信接收數據
uint8 state_flag=0;  //通信協議解析狀態標志,初始化為0
uint8 retval=0;  //通信協議解析函數返回值,初始化為0
uint8 cmd;  //指令碼
uint8 Data[2];  //數據碼
uint8 data_count;  //數據長度碼

程序大體思想是：
首先定義了幾個全局變量，接收到數據后，串口中斷子程序中用變量rec_data存儲一個字節的數據，隨后對數據進行解析：首先判斷數據包的完整性，正確性，然后提取指令碼，數據碼等數據，存放起來用于主程序處理。
協議解析過程中，使用一個變量state_flag的全局變量作為協議解析狀態標志，用于確定當前字節處于一幀數據中的那個部位，同時在接收過程中自動對接收數據進行校驗和處理，在數據包接收完的同時也進行了校驗的比較。因此當幀尾結束符接收到的時候，則表示一幀數據已經接收完畢，并且也通過了校驗，關鍵數據也保存到了緩沖區（cmd和Data[]）中。主程序即可通過查詢retval的標志位來進行協議的解析處理。如果retval=1; //錯誤標志，數據包傳送不正確。如果retval=2; //接收成功標志，數據包傳送成功。
接收過程中，只要哪一步收到的數據不是預期值，則直接將狀態標志復位，用于下一幀數據的判斷，避免狀態自鎖。
以下是程序：
void PortInit();             //各端口初始化
void TimerInit();       //定時器初始化
void UsartInit();       //串口初始化
void usart_cmd_scan();       //串口命令掃描
void Data_analysis(); //通信協議解析函數
void Send(uint8 sendcmd);  //數據發送函數

/*--------------------------------       串口中斷服務子程序 ------------------------------------*/
void ser() interrupt 4
{
RI=0;
rec_data=SBUF; //讀取接收到的數據
Data_analysis();//數據解析
}

/*
* 函數名：Data_analysis
* 描  述：通信協議解析函數
* 輸  入：無
* 輸  出：無
* 備  注：解析串口接收到的數據
/*--------------------------------       多機通信協議格式 ------------------------------------*/
/*  數據包的格式如下所示（共10個字節組成）： */
/*  0x2A,0xEB,0x8D,地址碼,指令碼,數據長度碼,數據碼,數據碼,校驗碼,0xAD  */
void Data_analysis()
{
static uchar recdata_sum=0;  //存放累加和
static uchar lencnt=0;  //數據長度計數器
switch (state_flag)
   {
      case 0:
      {
         if(rec_data == 0x2A)    // 是否幀頭第一個數據
            state_flag = 1;
         else
            state_flag = 0; // 標志復位
         break;
      }
      case 1:
      {
         if(rec_data == 0xEB)    // 是否幀頭第二個數據
            state_flag = 2;
         else
            state_flag = 0; // 標志復位
         break;
      }
      case 2:
      {
         if(rec_data == 0x8D)    // 是否幀頭第三個數據
            state_flag = 3;
         else
            state_flag = 0; // 標志復位
         break;
      }
      case 3:
      {
         if(rec_data == ID) // 判斷目的地址是否正確
            {
               state_flag = 4;
               recdata_sum=rec_data; //開始累加
            }
         else
            state_flag = 0; // 標志復位
         break;
      }
      case 4:
      {
         state_flag = 5;
         cmd=rec_data;  //指令碼存儲
         recdata_sum+=rec_data;  //累加
         break;
      }
      case 5:
      {
         lencnt = 0;  //數據長度計數器清零
         data_count=rec_data;  //數據長度碼存儲
         recdata_sum+=rec_data;  //累加
         if (data_count!=0)  //后面有數據碼
            state_flag=6;
         else
            state_flag=8;
         break;
      }
      case 6:
      case 7:
      {
            Data[lencnt++]=rec_data;  //數據碼保存
            recdata_sum+=rec_data; //累加
            if(lencnt==data_count)
            {
                                       state_flag=8;
                                    lencnt = 0;
                        }

            else
            state_flag=7;
            break;
      }
      case 8:
      {
         if(recdata_sum==rec_data) //數據校驗，判斷累加和是否相等
            state_flag=9;
         else
            {
               retval=1; //置錯誤標志，數據包傳送不正確。
               state_flag=0;
            }
                     recdata_sum=0;//累加和清零
         break;
      }
      case 9:
      {
         if (rec_data==0xAD)
            {
                                       retval=2; //置接收成功標志，數據包傳送成功。
                                    state_flag=0;
                        }
         else
            state_flag=0;
         break;
      }

   }
}

//主程序 , 不斷掃描串口接收到的命令
void main()
{
      PortInit();             //各端口初始化
      TimerInit();       //定時器初始化
      UsartInit();       //串口初始化
      Send(0xce);
      Send(0x7b);
      Send(0x00);
      Send(0xed);
      while(1)
      {
            usart_cmd_scan();       //串口命令掃描
      }
}

/*
* 函數名：usart_cmd_scan
* 描  述：串口命令掃描
* 輸  入：無
* 輸  出：無
* 備  注：掃描PC通過串口發送的命令
*/
void usart_cmd_scan()
{
      uchar sendcmd; //下位機向PC發送的命令碼
         switch (retval)
{
      case 1:    //數據發送錯誤，請求PC重發
      {
         sendcmd=2;  //向PC發送的重發數據命令，PC識別后向下位機重發數據包。
         Send(0xce);
                     Send(0x7b);
                     Send(sendcmd);
                     Send(0xed);  //向PC發送命令

                     retval=0; //標志清零，防止重復掃描，重復執行。  2013/9/24
                     break;

      }
      case 2:    //數據發送成功，執行命令
      {
         switch (cmd) //命令解碼
                     {
                              case 0x01:
                              {
                                    Send(0xce);
                                    Send(0x7b);
                                    Send(0x11);
                                    Send(0xed);
                                    cmd=0x00;
                                    break;
                              }
                              case 0x02:
                              {
                                    Send(0xce);
                                    Send(0x7b);
                                    Send(0x12);
                                    Send(0xed);
                                    cmd=0x00;
                                    break;
                              }
                              case 0x03:
                              {
                                    Send(0xce);
                                    Send(0x7b);
                                    Send(0x13);
                                    Send(0xed);
                                    cmd=0x00;
                                    break;
                              }
                     }
         }
               retval=0; //標志清零，防止重復掃描，重復執行。
   }
}

/*
* 函數名：Send
* 描  述：串口數據發送函數
* 輸  入：sendcmd - 待發送的數據
* 輸  出：無
* 備  注：
*/
void Send(uint8 sendcmd)
{
ES=0;  //關閉串口
SBUF=sendcmd;  //發送數據，向PC發送。
while(!TI);
TI=0;  //發送完成，TI清零
ES=1;  //開串口
}

以上是我寫的這個程序，希望大家指點一下。
程序運行整體可以，但是有個問題，也希望大神們能幫忙看一下什么問題
每次在單片機關機后，再重新上電后，發送都沒反應，只有手動按下開發板的復位鍵后才能正常通信，當再次斷電上電后，又不行了，又得按復位鍵才正常。按說開發板上電就復位了呀，為什么還要手動復位才行？什么的問題？你們試一下這個程序有這個問題嗎？
還望大神們幫忙指點啊！

作者: 傻叉式告白 時間: 2016-1-15 09:21
復位的時間不同步時序問題吧我剛學單片機這是我自己的理解

作者: 明白 時間: 2016-1-30 11:59
每一個數據包在接收的時候，要加上超時約定，超過這個約定時間就要重新來

作者: 123.123 時間: 2017-12-13 16:58
發送數據后延時

作者: cm976201 時間: 2018-12-12 22:20

明白發表于 2016-1-30 11:59
每一個數據包在接收的時候，要加上超時約定，超過這個約定時間就要重新來

你好，請問這個超時約定應該怎么寫呢？要用到定時器中斷嗎

作者: xy51hei 時間: 2019-6-6 16:56
寫得不錯，樓主有crc16校驗的例程么。

作者: kepuple 時間: 2019-6-7 09:12
開機收不到連接信息，再次發送連接

作者: 3310mad2 時間: 2021-4-1 20:33
mark一下，有時間仔細學學

歡迎光臨 (http://www.zg4o1577.cn/bbs/)