防止传感器串口数据紊乱将数据打包,关于包头包尾概念?

ID:819146 · 发表于 2022-1-14 23:14

想把多个传感器的数据通过串口上传到上位机上，为了防止数据紊乱，我在网上找到的解决方案就是将数据打包，一包一包的将数据上传到上位机上，没有找到相关的教程，就是想问一下包头包尾具体要怎么创建，使用的时候要注意些什么（问题可能有点蠢，萌新，请见谅）

ID:213173 · 发表于 2022-1-15 07:19

串口传输数据的基本单元是一个字节，所谓打包是按通信协议把一串字节集中传输。假设某设备需要准确实时传输3个字节有效数据。那么制定一个自定义通信协议，由7个字节组成：0xaa、0x07、0x01、0x02、0x04、0x0d、0x55。数据头，数据长度，3个有效数据，数据和得到的验证码，数据尾。当串口收到0xaa，表示有传输要求，接着收到0x07表示数据长度7个字节。当收完7个字节并且最后是0x55，就可以解析数据了。把除第6外其它6个字节相加，溢出部分抛弃，再与第6字节比较验证，相同回复正确信息并执行相应任务，不同回复要求重发信息。简单叙述，实际应用中验证方式多种多样，不一而足。

ID:57657 · 发表于 2022-1-15 07:36

串口数据包就是所有字节紧挨着发送，超过规定时间没有接收到字节就开始解析，所谓的包头包尾就是固定的值比如A5 5A。

ID:807591 · 发表于 2022-1-15 12:15

如果不是很复杂很长的数据，无需所谓包头包尾，最后一个字节设为CRC校验即可，传输那么多包头尾完全是浪费时间

ID:879809 · 发表于 2022-1-18 19:17

上位机实时性非常差的，利用超时标记帧头是非常不靠谱的。可以利用MODBUS/ASC的做法，帧头是":"，帧尾是"\r\n"，中间的数据不能出现这三个字符即可。

ID:824490 · 发表于 2022-1-18 21:18

给你一张图参考一下：

ID:879809 · 发表于 2022-1-19 01:53

名字不是重点发表于 2022-1-18 21:18
给你一张图参考一下：

你这个逻辑上有问题的，要保证中间数据不会出现55AA、0D0A这样的组合，否则会认错帧头帧尾的。

ID:311903 · 发表于 2022-1-19 08:23

发表于 2022-1-19 01:53
你这个逻辑上有问题的，要保证中间数据不会出现55AA、0D0A这样的组合，否则会认错帧头帧尾的。

这种简单的协议如果担心数据里面有特殊值（包头/包尾），就把数据部分出现包头/包尾的做个转义也可以

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 09:27

发表于 2022-1-19 01:53
你这个逻辑上有问题的，要保证中间数据不会出现55AA、0D0A这样的组合，否则会认错帧头帧尾的。

不管用什么数值作同步，这个问题都会存在。但用代码可以轻松解决：
我之前用过的如下：
同步头：
如果接收计数==1，且接收（计数-1）==0x55 && 接收（计数）== 0xaa ,则接收计数+1，
否则接收计数=0；
帧尾：
连续收到0x0d && 0x0a 时判断帧长度：
如果接收计数==帧长度，且接收（计数-1）==0x0d && 接收（计数）== 0x0a,则接收OK=1；
否则接收OK=0；继续下一个字节接收。
在main()中只要读到接收OK=1就开始分配工作了。

欢迎指正~~

ID:236035 · 发表于 2022-1-19 11:43

可以参考一些成熟协议，如包头是4个 0xFF ,再加一个 0x55,包尾只需有校验字。

ID:899981 · 发表于 2022-1-19 11:53

自己定义，不过包头包尾要找的不常用好记的字节，例如AA.BB.FF,00，最好加简单校验，例如取反加一等。

ID:879348 · 发表于 2022-1-19 14:14

就是用特殊符号做开头结尾方便写程序，这些符号在正式数据中不会出现

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 15:07

wufa1986 发表于 2022-1-19 14:14
就是用特殊符号做开头结尾方便写程序，这些符号在正式数据中不会出现

严格意义上来讲，没有什么特殊符号，因为数据传输的内容不可预知的，只能通过软件代码来过滤。

ID:879809 · 发表于 2022-1-19 15:31

名字不是重点发表于 2022-1-19 15:07
严格意义上来讲，没有什么特殊符号，因为数据传输的内容不可预知的，只能通过软件代码来过滤。

怎么可能不可预知？？？MODBUS/ASC的精髓就是帧头":"帧尾“\r\n”，中间数据不可能出现这三个字符，只能是“01234567890ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ+-.”。小伙子你还是见识的太少。

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 15:46

你是说，“01234567890ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ+-.”这几个字符就能代表0-255内的任何值了。
嗯呢，受教了！

ID:879809 · 发表于 2022-1-19 16:02

名字不是重点发表于 2022-1-19 15:46
你是说，“01234567890ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ+-.”这几个字符就能代表0-255内的任何值了。
嗯呢，受 ...

ASCII码当然可以表示任意值，“-9999.888”也是ASCII，可比你以为的0~255范围大太多了。

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 16:05

发表于 2022-1-19 15:31
怎么可能不可预知？？？MODBUS/ASC的精髓就是帧头":"帧尾“\r\n”，中间数据不可能出现这三个字符，只能 ...

如果传送一幅240*320的图片，本来只要传240*320*2（16位色值）的图片，是不是要多传一倍的数据量？
MODBUS/ASC貌似对大数据传输不太友好来的。。

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 16:10

发表于 2022-1-19 16:02
ASCII码当然可以表示任意值，“-9999.888”也是ASCII，可比你以为的0~255范围大太多了。

是的，我没接触过MODBUS的相关协议。。如我上一贴所言，传输速度会不会被打折扣了？因为你每一个字节都被拆成2个字节来发送，上位机要拆分、下位机要组合，感觉对实时性要求高的地方不太适用，比如在电机控制方面，速度慢了可能会出事的。望指点~~

ID:879809 · 发表于 2022-1-19 16:10

名字不是重点发表于 2022-1-19 16:05
如果传送一幅240*320的图片，本来只要传240*320*2（16位色值）的图片，是不是要多传一倍的数据量？
MOD ...

传图片用串口，你是不是有点儿什么疾患？

ID:879809 · 发表于 2022-1-19 16:21

名字不是重点发表于 2022-1-19 16:10
是的，我没接触过MODBUS的相关协议。。如我上一贴所言，传输速度会不会被打折扣了？因为你每一个字节都被 ...

上位机本来就没实时性你要求本身就不合理。

单片机和单片机之间我更喜欢用MODBUS/RTU的形式来进行，帧数据一个字节内容可以是0~255之间任意值，总线空闲3.5字节时间，下面到来的第一个字符就是帧头。

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 16:24

别急躁！
一些设备只有串口。即使看上去是USB的接口，但还是走串口的通道的。你不能更换新设备。没得说。

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 16:30

发表于 2022-1-19 16:10
传图片用串口，你是不是有点儿什么疾患？

手持对讲机（用的就是1.77的屏），终端客户要求能更换开机LOGO，以及一些特定声音文件，而主控不支持USB，又没有插卡接口，只能走串口通道。这事多了去了。

ID:824490 · 发表于 2022-1-19 16:36

发表于 2022-1-19 16:21
上位机本来就没实时性你要求本身就不合理。

单片机和单片机之间我更喜欢用MODBUS/RTU的形式来进行，帧 ...

客户的要求，就是合理的。。
即使以专业的角度来分析不合理，我们也要将就他们的不合理。。说的很窝囊、很委曲，事实如此，竞争太激烈了。。

ID:236035 · 发表于 2022-1-20 11:09

包头不与数据重复可以加长字节。小概率事件不用考虑，非要考虑，还有纠错机制。

ID:624769 · 发表于 2022-1-20 21:40

个人觉得，如果不用 ASCII 传输，没什么必要加包头包尾的，开启串口的9位模式，外加每发送16个字节 + 接收端回应一个效验值，就足够了。

ID:1017183 · 发表于 2022-4-10 12:15

发表于 2022-1-19 15:31
怎么可能不可预知？？？MODBUS/ASC的精髓就是帧头":"帧尾“\r\n”，中间数据不可能出现这三个字符，只能 ...

请问，为什么以“:”为帧头，数据中可以出现冒号呀

ID:883242 · 发表于 2022-4-10 18:48

嵌入式大菜鸡发表于 2022-4-10 12:15
请问，为什么以“:”为帧头，数据中可以出现冒号呀

你要传输什么数据一定要有冒号？写出来看々。

ID:310441 · 发表于 2022-4-11 07:40

包头即可。用一串不会或者极小概率出现的数据作为你要传输数据的头。仅用来表示数据的起点。

ID:958310 · 发表于 2022-4-11 09:20

数据头-功能码-数据长度-有效数据~-CRC校验

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