串口通信之数据接收处理1
如果通信物理设备连接如下图1所示，即计算机有1到多个串口，而每个串口设备下仅仅挂载1个采集器，那么协议就没必要地址码，协议可以是：同步头 + 命令字 + 数据长度 + 数据正文 + 校验码。此时各个串口通信是互不相关的。
接收数据可以采用一个队列，每当串口有数据，就直接进入数据队列，另一边再出队列，试图查找一个完整的合法数据包。接收数据时的进出队可以在一个线程里执行；也可以在两个线程处理，但得同步队列。
下面我贴出我的VC代码（进出数据队列在同一个线程）：
//MSComm控件消息
void CSSRRDlg::OnOnCommMscommRadio()
{
int nEvent;
nEvent = m_msCom.GetCommEvent();
switch(nEvent)
{
case 2: //接收缓冲区有数据
g_bCommDataRcv = true; //为了控制数据接收线程
break;
case 3:
break;
default:
break;
}
}
每当串口接收缓冲区有数据时，触发g_bCommDataRcv = true告诉数据接收线程，可以读串口数据。
下面数据接收线程在开机或用户控制下启动，等待数据接收和处理。
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，不停检测队列
{
if (pThis->nExitCode_Radio == 1) //主线程控制此线程退出标识
{
::AfxEndThread(pThis->nExitCode_Radio);
}
//从串口读数据到队列--检测同步头
if (pThis->g_bCommDataRcv) //OnOnCommMscommRadio事件设置的标识
{
pThis->ReadRadioCommData(pThis->hBuf); //读串口缓冲区当前所有数据到全局(字节)队列
pThis->g_bCommDataRcv = false;
}
//检测同步头
bHead = FALSE;
getLen = 0;
iCount = 0;
int bOne=TRUE;
while (pThis->hBuf->GetLength() > 4) //从全局数据队列hBuf查找一个完整的合法数据包
{
len=pThis->hBuf->GetLength(); //
f = pThis->hBuf->front;
r = pThis->hBuf->rear;
max = pThis->hBuf->maxSize;
tt = (f+1)%max;
//验证数据包的同步头
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; //记录同步头front位置
iCount = 0;
}
//防止多个合法的数据包，只取最后一个-----包内又可能新同步头,重新计算
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) //尾不对
{
pThis->hBuf->DeSqueue(tmpQBuf, 4); //剔除此次不完整包的同步头5d 5d 5d 02
bHead = FALSE;
iCount = 0;
bOne = TRUE;
pThis->hBuf->front = Head+4;
continue;
}
else //包完整
{
break;
}
}
iCount++; //队列同步头检测移动了一步
pThis->hBuf->front++;
}
if (bHead && getLen)
{
pThis->hBuf->front = Head;
memset(tmpQBuf, 0, sizeof(tmpQBuf));
if ( (test=pThis->hBuf->DeSqueue(tmpQBuf, getLen)) == getLen) //出接收数据队列
{
pThis->CheckRadioCommData(tmpQBuf, getLen); //进一步检查数据合法性，并(通知界面)处理
}
else
{
Sleep(20);
}
}
}
return 0;
}
本程序把协议同步头 + 命令字 + 数据长度 + 数据正文 + 校验码中的校验码改成了同步尾，因为我的正文数据80字节，如果用CRC之类校验太耗时了。
上面代码的CheckRadioCommData函数就不贴了，涉及具体的业务处理，没必要贴出来。
//具体实现从串口m_msCom.GetInput数据
void CSSRRDlg::ReadRadioCommData(BtyeSqu *squ)
{
VARIANT vResponse;
int len, i;
unsigned char buf[200];
COleSafeArray Oledata;
BYTE data[200];
len =m_msCom.GetInBufferCount(); //获取串口接收缓冲区数据字节数
if (len > 0)
{
vResponse = m_msCom.GetInput(); //读取缓冲区数据
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;
}
//串口数据进入字符队列
if( !squ->IsFull() )
{
squ->EnSqueue(buf, len);
}
}
}
不使用用户自定义线程，而采用DataReceive事件，C#代码基本如下：
void comm_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
if (Closing) return;//如果正在关闭，忽略操作，直接返回，尽快的完成串口监听线程的一次循环
try
{
Listening = true;//设置标记，说明我已经开始处理数据，一会儿要使用系统UI的。
int n = comm.BytesToRead;//先记录下来，避免某种原因，人为的原因，操作几次之间时间长，缓存不一致
byte[] buf = new byte[n];//声明一个临时数组存储当前来的串口数据
received_count += n;//增加接收计数
comm.Read(buf, 0, n);//读取缓冲数据
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//<协议解析>
bool data_1_catched = false;//缓存记录数据是否捕获到
//1.缓存数据
buffer.AddRange(buf);
//2.完整性判断
while (buffer.Count >= 4)//至少要包含头（2字节）+长度（1字节）+校验（1字节）
{
//请不要担心使用>=，因为>=已经和>,<,=一样，是独立操作符，并不是解析成>和=2个符号
//2.1 查找数据头
if (buffer[0] == 0xAA && buffer[1] == 0x44)
{
//2.2 探测缓存数据是否有一条数据的字节，如果不够，就不用费劲的做其他验证了
//前面已经限定了剩余长度>=4，那我们这里一定能访问到buffer[2]这个长度
int len = buffer[2];//数据长度
//数据完整判断第一步，长度是否足够
//len是数据段长度,4个字节是while行注释的3部分长度
if (buffer.Count < len + 4) break;//数据不够的时候什么都不做
//这里确保数据长度足够，数据头标志找到，我们开始计算校验
//2.3 校验数据，确认数据正确
//异或校验，逐个字节异或得到校验码
byte checksum = 0;
for (int i = 0; i < len + 3; i++)//len+3表示校验之前的位置
{
checksum ^= buffer[i];
}
if (checksum != buffer[len + 3]) //如果数据校验失败，丢弃这一包数据
{
buffer.RemoveRange(0, len + 4);//从缓存中删除错误数据
continue;//继续下一次循环
}
//至此，已经被找到了一条完整数据。我们将数据直接分析，或是缓存起来一起分析
//我们这里采用的办法是缓存一次，好处就是如果你某种原因，数据堆积在缓存buffer中
//已经很多了，那你需要循环的找到最后一组，只分析最新数据，过往数据你已经处理不及时
//了，就不要浪费更多时间了，这也是考虑到系统负载能够降低。
buffer.CopyTo(0, binary_data_1, 0, len + 4);//复制一条完整数据到具体的数据缓存
data_1_catched = true;
buffer.RemoveRange(0, len + 4);//正确分析一条数据，从缓存中移除数据。
}
else
{
//这里是很重要的，如果数据开始不是头，则删除数据
buffer.RemoveAt(0);
}
}
//分析数据
if (data_1_catched)
{
//我们的数据都是定好格式的，所以当我们找到分析出的数据1，就知道固定位置一定是这些数据，我们只要显示就可以了
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; }));
}
//如果需要别的协议，只要扩展这个data_n_catched就可以了。往往我们协议多的情况下，还会包含数据编号，给来的数据进行
//编号，协议优化后就是： 头+编号+长度+数据+校验
//</协议解析>
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
builder.Clear();//清除字符串构造器的内容
//因为要访问ui资源，所以需要使用invoke方式同步ui。
this.Invoke((EventHandler)(delegate
{
//判断是否是显示为16禁止
if (checkBoxHexView.Checked)
{
//依次的拼接出16进制字符串
foreach (byte b in buf)
{
builder.Append(b.ToString("X2") + " ");
}
}
else
{
//直接按ASCII规则转换成字符串
builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(buf));
}
//追加的形式添加到文本框末端，并滚动到最后。
this.txGet.AppendText(builder.ToString());
//修改接收计数
labelGetCount.Text = "Get:" + received_count.ToString();
}));
}
finally
{
Listening = false;//我用完了，ui可以关闭串口了。
}
}
