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如何高效解析不定长度的协议帧？

嵌入式应用研究院 2022-02-20 21:16

通信设计中考虑协议的灵活性，经常把协议设计成“不定长度”。一个实例如下图：锐米LoRa终端的通信协议帧。 !

如果一个系统接收上述“不定长度”的协议帧，将会有一个挑战--如何高效接收与解析。

为简化系统设计，我们强烈建议您采用“状态机”来解析UART数据帧，并且把解析工作放在ISR（中断服务程序）完成，仅当接收到最后一个字节（0x0D）时，再将整个数据帧提交给进程处理。该解析状态机的原理如下图所示： ! 那么ISR处理这个状态机来得及吗？答案是：so easy！因为它只有3个动作，运算量十分小：

比较接收数据 -> 更新状态变量 -> 存储接收数据，C语言仅3条语句，翻译成机器指令也不超过10条。

更多信息与源代码下载请链接：

http://www.rimelink.com/nd.jsp?id=38&_np=105_315

代码清单如下：

/**   * @brief  Status of received communication frame   */   typedef enum   {       STATUS_IDLE = (uint8_t)0,       STATUS_HEAD, /* Rx Head=0x3C */       STATUS_TYPE, /* Rx Type */       STATUS_DATA, /* Data filed */       STATUS_TAIL, /* Tail=0x0D */       STATUS_END, /* End of this frame */   } COMM_TRM_STATUS_TypeDef;      /**   * @brief  Data object for received communication frame   */   typedef struct   {       uint8_t    byCnt; /* Count of 1 field */       uint8_t    byDataLen; /* Length of data field */       uint8_t    byFrameLen; /* Length of frame */       COMM_TRM_STATUS_TypeDef    eRxStatus;       uint8_t    a_byRxBuf[MAX_LEN_COMM_TRM_DATA];    } COMM_TRM_DATA;            /**      * @brief  Data object for received communication frame.   * @note  Prevent race condition that accessed by both ISR and process.   */   static COMM_TRM_DATA    s_stComm2TrmData;            /**     * @brief  Put a data that received by UART into buffer.     * @note  Prevent race condition this called by ISR.      * @param  uint8_t byData: the data received by UART.     * @retval  None     */   void comm2trm_RxUartData(uint8_t byData)   {       /* Update status according to the received data */       switch (s_stComm2TrmData.eRxStatus)       {           case STATUS_IDLE:               if (COMM_TRM_HEAD == byData) /* Is Head */               {                   s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_HEAD;               }               else               {                   goto rx_exception;               }               break;           case STATUS_HEAD:               if (TYPE_INVALID_MIN < byData && byData < TYPE_INVALID_MAX) /* Valid type */               {                   s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_TYPE;               }               else               {                   goto rx_exception;               }               break;           case STATUS_TYPE:               if (byData <= MAX_LEN_UART_FRAME_DATA) /* Valid data size */               {                   s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_DATA;                   s_stComm2TrmData.byDataLen = byData;               }               else               {                   goto rx_exception;               }               break;           case STATUS_DATA:               if (s_stComm2TrmData.byCnt < s_stComm2TrmData.byDataLen)               {                   ++s_stComm2TrmData.byCnt;               }               else               {                   s_stComm2TrmData.eRxStatus = STATUS_TAIL;               }               break;           case STATUS_TAIL:               if (COMM_TRM_TAIL == byData)               {                   /* We received a frame of data, now tell process to deal with it! */                   process_poll(&Comm2TrmProcess);               }               else               {                   goto rx_exception;               }               break;           default:               ASSERT(!"Error: Bad status of comm2trm_RxUartData().\r\n");               break;       }          /* Save the received data */       s_stComm2TrmData.a_byRxBuf[s_stComm2TrmData.byFrameLen++] = byData;       return;      rx_exception:       ClearCommFrame();       return;    }   ```

  

****原文:https://blog.csdn.net/jiangjunjie_2005/article/details/50619884****