如何采用“狀態機”解析UART數據幀

通信設計中考慮協議的靈活性，經常把協議設計成“不定長度”。一個實例如下圖：銳米LoRa終端的通信協議幀。

如果一個系統接收上述“不定長度”的協議幀，將會有一個挑戰--如何高效接收與解析。 為簡化系統設計，我們強烈建議您采用“狀態機”來解析UART數據幀，并且把解析工作放在ISR（中斷服務程序）完成，僅當接收到最后一個字節（0x0D）時，再將整個數據幀提交給進程處理。 該解析狀態機的原理如下圖所示：

那么ISR處理這個狀態機來得及嗎？答案是：so easy！因為它只有3個動作，運算量十分?。?比較接收數據 -> 更新狀態變量 -> 存儲接收數據，C語言僅3條語句，翻譯成機器指令也不超過10條。

代碼清單如下：

/**
*@briefStatusofreceivedcommunicationframe
*/
typedefenum
{
STATUS_IDLE=(uint8_t)0,
STATUS_HEAD,/*RxHead=0x3C*/
STATUS_TYPE,/*RxType*/
STATUS_DATA,/*Datafiled*/
STATUS_TAIL,/*Tail=0x0D*/
STATUS_END,/*Endofthisframe*/
}COMM_TRM_STATUS_TypeDef;

/**
*@briefDataobjectforreceivedcommunicationframe
*/
typedefstruct
{
uint8_tbyCnt;/*Countof1field*/
uint8_tbyDataLen;/*Lengthofdatafield*/
uint8_tbyFrameLen;/*Lengthofframe*/
COMM_TRM_STATUS_TypeDefeRxStatus;
uint8_ta_byRxBuf[MAX_LEN_COMM_TRM_DATA];
}COMM_TRM_DATA;

/**
*@briefDataobjectforreceivedcommunicationframe.
*@notePreventraceconditionthataccessedbybothISRandprocess.
*/
staticCOMM_TRM_DATAs_stComm2TrmData;

/**
*@briefPutadatathatreceivedbyUARTintobuffer.
*@notePreventraceconditionthiscalledbyISR.
*@paramuint8_tbyData:thedatareceivedbyUART.
*@retvalNone
*/
voidcomm2trm_RxUartData(uint8_tbyData)
{
/*Updatestatusaccordingtothereceiveddata*/
switch(s_stComm2TrmData.eRxStatus)
{
caseSTATUS_IDLE:
if(COMM_TRM_HEAD==byData)/*IsHead*/
{
s_stComm2TrmData.eRxStatus=STATUS_HEAD;
}
else
{
gotorx_exception;
}
break;
caseSTATUS_HEAD:
if(TYPE_INVALID_MIN
審核編輯：黃飛