不管是线程间,还是设备间通信,都需制定一个通信协议,规定数据的格式、内容等。
线程间通信因为在芯片内部传输,基本可以排除数据干扰导致的异常,所以通常会设计的比较简单。但是,设备之间的通信(不管是无线还是有线)就会复杂一些,一般都包含帧头、校验位之类的。因此,之前给大家介绍了一个基本的串口协议框架《如何写一个健壮且高效的串口接收程序?》。
因为当时刚毕业没多久,所以,虽然从大的方向介绍了基本协议内容,但在细节处理上还不够好,比如可维护性、可读性等方面。
后来,我在学习开源的飞控源码时,发现里面使用了“联合体+结构体”的方式,大大提高了程序的可维护性和可读性。比如,我们的协议中有这样三条命令:心跳包、获取固件版本号、获取序列号。
uint8_t heartbeat;
char version[6]; // "2.0.4"
char sn[7]; // "654321"
一般这样写的,大概率是工作1-2年的,当然也不排除工作好多年的。这看似简单,但可维护性、可读性都非常差。
中级版本:使用结构体的形式声明各种消息内容。
typedef struct {
uint8_t heart_nbr;
}msg_heartbeat_def;
typedef struct {
char version[sizeof("2.0.4") + 1];
}msg_version_def;
typedef struct {
char sn[sizeof("123456") + 1];
}msg_serial_number_def;
typedef struct {
char version[sizeof("2.0.4") + 1];
char compile_time[sizeof("2022-12-12, 12:00:00") + 1];
}msg_version_def;
如果其它代码写的比较好,甚至不需要多大改动,即可完成一次扩展。
高级版本:在中级版本的基础上,使用联合体容纳前面的所有消息类型。
typedef union {
msg_heartbeat_def heartbeat; // 心跳包
msg_version_def version_nbr; // 版本号
msg_serial_number_def serial_number; // 产品序列号
}msg_data_def;
当你需要发送消息的时候,可以这样发送:
typedef enum {
MSG_ID_HEARTBEAT,
MSG_ID_VERSION,
MSG_ID_SN,
}msg_id_def;
void msg_uart_send(msg_id_def id, msg_data_def *msg_data, uint32_t size)
{// 这里加入帧头、消息ID、校验之类的再发送出去
#define FRAME_FIX_SIZE_MIN 10 // 组成一帧数据的最小空间,包含帧头之类的
uint8_t send_buff[sizeof(msg_data_def) + FRAME_FIX_SIZE_MIN];
}
void msg_send_vesion(void)
{
msg_data_def data;
strcpy(data.version_nbr, "1.0.1");
msg_uart_send(MSG_ID_VERSION, &data, sizeof(data.version_nbr));
}
因为现在大部分IDE都有代码提示功能,所以,当你需要发送数据的时候,可以根据提示选择你需要的消息进行发送,相当方便快捷,也不容易出错。