如果通信物理設備連接如下圖1所示，即計算機有1到多個串口，而每個串口設備下僅僅掛載1個采集器，那么協議就沒必要地址碼，協議可以是：同步頭 + 命令字 + 數據長度 + 數據正文 + 校驗碼。此時各個串口通信是互不相關的。
接收數據可以采用一個隊列，每當串口有數據，就直接進入數據隊列，另一邊再出隊列，試圖查找一個完整的合法數據包。接收數據時的進出隊可以在一個線程里執行；也可以在兩個線程處理，但得同步隊列。
下面我貼出我的VC代碼（進出數據隊列在同一個線程）：
//MSComm控件消息
void CSSRRDlg::OnOnCommMscommRadio()
{
int nEvent;
nEvent = m_msCom.GetCommEvent();
switch(nEvent)
{
case 2: //接收緩沖區有數據
g_bCommDataRcv = true; //為了控制數據接收線程
break;
case 3:
break;
default:
break;
}
}
每當串口接收緩沖區有數據時，觸發g_bCommDataRcv = true告訴數據接收線程，可以讀串口數據。
下面數據接收線程在開機或用戶控制下啟動，等待數據接收和處理。
UINT CSSRRDlg::FetchRadioComMsgThread(LPVOID p)
{
int i, flag=0;
unsigned char tmpQBuf[200];
CSSRRDlg *pThis = (CSSRRDlg *)p;
BOOL bHead = FALSE;
int Head;
UINT iCount;
int getLen;
int f, r, len, max, tt;
int test;
while(pThis->rcvComData) //一直成立，不停檢測隊列
{
if (pThis->nExitCode_Radio == 1) //主線程控制此線程退出標識
{
::AfxEndThread(pThis->nExitCode_Radio);
}
//從串口讀數據到隊列--檢測同步頭
if (pThis->g_bCommDataRcv) //OnOnCommMscommRadio事件設置的標識
{
pThis->ReadRadioCommData(pThis->hBuf); //讀串口緩沖區當前所有數據到全局(字節)隊列
pThis->g_bCommDataRcv = false;
}
//檢測同步頭
bHead = FALSE;
getLen = 0;
iCount = 0;
int bOne=TRUE;
while (pThis->hBuf->GetLength() > 4) //從全局數據隊列hBuf查找一個完整的合法數據包
{
len=pThis->hBuf->GetLength(); //
f = pThis->hBuf->front;
r = pThis->hBuf->rear;
max = pThis->hBuf->maxSize;
tt = (f+1)%max;
//驗證數據包的同步頭
if (pThis->hBuf->GetElement(tt)==0x5D && pThis->hBuf->GetElement(tt+1)==0x5D
&& pThis->hBuf->GetElement(tt+2)==0x5D && pThis->hBuf->GetElement(tt+3)==0x02)
{
bHead = TRUE;
Head = tt-1; //記錄同步頭front位置
iCount = 0;
}
//防止多個合法的數據包，只取最后一個-----包內又可能新同步頭,重新計算
if (bOne && bHead)
{
if (pThis->hBuf->GetElement(Head+1+4)==0x01) //命令字1
{
getLen = 86;
bOne = FALSE;
}
else if (pThis->hBuf->GetElement(Head+1+4)==0x54) //命令字2
{
getLen = 7;
bOne = FALSE;
}
}
if (iCount > (UINT)(getLen-1 -4))
{
if (pThis->hBuf->GetElement(Head+getLen)!=0x03) //尾不對
{
pThis->hBuf->DeSqueue(tmpQBuf, 4); //剔除此次不完整包的同步頭5d 5d 5d 02
bHead = FALSE;
iCount = 0;
bOne = TRUE;
pThis->hBuf->front = Head+4;
continue;
}
else //包完整
{
break;
}
}
iCount++; //隊列同步頭檢測移動了一步
pThis->hBuf->front++;
}
if (bHead && getLen)
{
pThis->hBuf->front = Head;
memset(tmpQBuf, 0, sizeof(tmpQBuf));
if ( (test=pThis->hBuf->DeSqueue(tmpQBuf, getLen)) == getLen) //出接收數據隊列
{
pThis->CheckRadioCommData(tmpQBuf, getLen); //進一步檢查數據合法性，並(通知界面)處理
}
else
{
Sleep(20);
}
}
}
return 0;
}
本程序把協議同步頭 + 命令字 + 數據長度 + 數據正文 + 校驗碼中的校驗碼改成了同步尾，因為我的正文數據80字節，如果用CRC之類校驗太耗時了。
上面代碼的CheckRadioCommData函數就不貼了，涉及具體的業務處理，沒必要貼出來。
//具體實現從串口m_msCom.GetInput數據
void CSSRRDlg::ReadRadioCommData(BtyeSqu *squ)
{
VARIANT vResponse;
int len, i;
unsigned char buf[200];
COleSafeArray Oledata;
BYTE data[200];
len =m_msCom.GetInBufferCount(); //獲取串口接收緩沖區數據字節數
if (len > 0)
{
vResponse = m_msCom.GetInput(); //讀取緩沖區數據
Oledata = vResponse;
len = Oledata.GetOneDimSize();
for(i=0; i<len; i++)
{
Oledata.GetElement((long *)&i, data+i);
}
for(i=0; i<len; i++)
{
char a = *(char *)(data+i);
buf[i] = (unsigned char)a;
}
//串口數據進入字符隊列
if( !squ->IsFull() )
{
squ->EnSqueue(buf, len);
}
}
}
不使用用戶自定義線程，而采用DataReceive事件，C#代碼基本如下：
void comm_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
if (Closing) return;//如果正在關閉，忽略操作，直接返回，盡快的完成串口監聽線程的一次循環
try
{
Listening = true;//設置標記，說明我已經開始處理數據，一會兒要使用系統UI的。
int n = comm.BytesToRead;//先記錄下來，避免某種原因，人為的原因，操作幾次之間時間長，緩存不一致
byte[] buf = new byte[n];//聲明一個臨時數組存儲當前來的串口數據
received_count += n;//增加接收計數
comm.Read(buf, 0, n);//讀取緩沖數據
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//<協議解析>
bool data_1_catched = false;//緩存記錄數據是否捕獲到
//1.緩存數據
buffer.AddRange(buf);
//2.完整性判斷
while (buffer.Count >= 4)//至少要包含頭（2字節）+長度（1字節）+校驗（1字節）
{
//請不要擔心使用>=，因為>=已經和>,<,=一樣，是獨立操作符，並不是解析成>和=2個符號
//2.1 查找數據頭
if (buffer[0] == 0xAA && buffer[1] == 0x44)
{
//2.2 探測緩存數據是否有一條數據的字節，如果不夠，就不用費勁的做其他驗證了
//前面已經限定了剩余長度>=4，那我們這里一定能訪問到buffer[2]這個長度
int len = buffer[2];//數據長度
//數據完整判斷第一步，長度是否足夠
//len是數據段長度,4個字節是while行注釋的3部分長度
if (buffer.Count < len + 4) break;//數據不夠的時候什么都不做
//這里確保數據長度足夠，數據頭標志找到，我們開始計算校驗
//2.3 校驗數據，確認數據正確
//異或校驗，逐個字節異或得到校驗碼
byte checksum = 0;
for (int i = 0; i < len + 3; i++)//len+3表示校驗之前的位置
{
checksum ^= buffer[i];
}
if (checksum != buffer[len + 3]) //如果數據校驗失敗，丟棄這一包數據
{
buffer.RemoveRange(0, len + 4);//從緩存中刪除錯誤數據
continue;//繼續下一次循環
}
//至此，已經被找到了一條完整數據。我們將數據直接分析，或是緩存起來一起分析
//我們這里采用的辦法是緩存一次，好處就是如果你某種原因，數據堆積在緩存buffer中
//已經很多了，那你需要循環的找到最后一組，只分析最新數據，過往數據你已經處理不及時
//了，就不要浪費更多時間了，這也是考慮到系統負載能夠降低。
buffer.CopyTo(0, binary_data_1, 0, len + 4);//復制一條完整數據到具體的數據緩存
data_1_catched = true;
buffer.RemoveRange(0, len + 4);//正確分析一條數據，從緩存中移除數據。
}
else
{
//這里是很重要的，如果數據開始不是頭，則刪除數據
buffer.RemoveAt(0);
}
}
//分析數據
if (data_1_catched)
{
//我們的數據都是定好格式的，所以當我們找到分析出的數據1，就知道固定位置一定是這些數據，我們只要顯示就可以了
string data = binary_data_1[3].ToString("X2") + " " + binary_data_1[4].ToString("X2") + " " +
binary_data_1[5].ToString("X2") + " " + binary_data_1[6].ToString("X2") + " " +
binary_data_1[7].ToString("X2");
//更新界面
this.Invoke((EventHandler)(delegate { txData.Text = data; }));
}
//如果需要別的協議，只要擴展這個data_n_catched就可以了。往往我們協議多的情況下，還會包含數據編號，給來的數據進行
//編號，協議優化后就是： 頭+編號+長度+數據+校驗
//</協議解析>
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
builder.Clear();//清除字符串構造器的內容
//因為要訪問ui資源，所以需要使用invoke方式同步ui。
this.Invoke((EventHandler)(delegate
{
//判斷是否是顯示為16禁止
if (checkBoxHexView.Checked)
{
//依次的拼接出16進制字符串
foreach (byte b in buf)
{
builder.Append(b.ToString("X2") + " ");
}
}
else
{
//直接按ASCII規則轉換成字符串
builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(buf));
}
//追加的形式添加到文本框末端，並滾動到最后。
this.txGet.AppendText(builder.ToString());
//修改接收計數
labelGetCount.Text = "Get:" + received_count.ToString();
}));
}
finally
{
Listening = false;//我用完了，ui可以關閉串口了。
}
}