08【基础学习】串口通信(三)：收发数据包+数据校验

收发数据包+数据校验

1、和校验+异或校验
- 1.1、HEX固定长度数据包校验
- 1.2、HEX不固定长度数据包校验
2、CRC校验

1、和校验+异或校验

和校验：将接收到的数据全部相加后，取结果的最后一个字节的数据
异或校验：将接收到的数据全部相异或后，取结果的最后一个字节的数据

在线计算和校验/异或校验工具：链接: link

例如：
对 0x33 0x56 0x14 0x32 这4个数据求和校验数据为：0xCF
对 0x33 0x56 0x14 0x32 这4个数据求异或校验数据为：0x43

1.1、HEX固定长度数据包校验

创建工程名为29_UART_Send_Receive_CheckFixedPage

①UART.c文件的代码如下

#include "UART.h"/*** 串口初始化* 参数：波特率*/
void UART_Init(unsigned int Baud)
{/* 串口寄存器的配置 */PCON &= 0x3F;	//PCON = 00xx xxxxSCON &= 0x0F;SCON |= 0x50;	//SCON = 0101 xxxx/* 配置T1的寄存器 */TMOD &= 0x0F;TMOD |= 0x20;	//TOMD = 0010 xxxx：8位自动重装载TH1 = 256 - (28800/Baud);//配置波特率TL1 = 256 - (28800/Baud);//配置波特率ET1 = 0;		//关闭T1溢出中断TR1 = 1;		//使能T1/* 使能串口中断 */ES = 1;			//使能串口中断EA = 1;			//使能中断总开关
}/*** 发送一个字节的数据*/
void Send_Char(unsigned char ch)
{SBUF = ch;	//给SBUF写入一个字节数据while(!TI);	//等待数据发送完成（未完成TI = 0，完成TI = 1）TI = 0;		//手动清0
}/*** 发送多个字节的数据*/
void Send_Array(unsigned char* Array,unsigned char Len)
{unsigned char i;for(i = 0; i<Len; i++){Send_Char(*(Array+i));}
}/*** 发送字符串*/
void Send_String(unsigned char* str)
{while(*str != '\0'){Send_Char(*str++);}
}/*** 对printf函数进行重定向*/
char putchar(char ch)
{Send_Char(ch);return ch;
}/***********中断服务函数*************/
/*** 中断服务函数：接收固定长度为4的HEX数据包，且进行和校验与异或校验* HEX数据包格式：0xFF x x x x 和校验字符 异或校验字符 0xFE*/
unsigned char Buffer[BUFF_Len];		//固定数据包缓存区
unsigned char Index = 0;			//缓存区索引
unsigned char Receive_Flag = 0;		//接收完成标志
void UART_Routine(void) interrupt 4
{	static unsigned char Status = 0;	//状态机变量static unsigned char Sum_Check = 0;	//和校验变量static unsigned char X0r_Check = 0;	//异或校验变量unsigned char ReceiveData;			//暂存数据变量/* 若是发送完成中断：TI = 1*/if(TI){//一般情况下不使用你中断进行发送数据TI = 0;}/* 若接收数据完成中断 RI = 1*/if(RI && !Receive_Flag)				//Receive_Flag = 0表示上一次接收的数据处理完成{RI = 0;ReceiveData = SBUF;switch(Status){case 0:	//判断帧头0xFFif(ReceiveData == 0xFF){Status = 1;//改变状态变量Index = 0;}else{Status = 0;}break;case 1:		//接收数据	Sum_Check += ReceiveData;	//每接收到一个字节的数据就计算出和校验字符X0r_Check ^= ReceiveData;	//每接收到一个字节的数据就计算出异或校验字符Buffer[Index++] = ReceiveData;if(Index >= BUFF_Len)		//接收到4个数据帧{Status = 2;				//改变状态变量}break;case 2:		//进行和校验比对if(Sum_Check == ReceiveData){Status = 3;}else	//进行和校验比对，校验比对失败{Send_Char(0XE0);//返回发送0xE0Status = 0;memset(Buffer,0,4);//清空数据包缓存区}Sum_Check = 0;//和校验变量清零break;case 3:		//进行异或校验比对if(X0r_Check == ReceiveData)//异或校验比对成功{Status = 4;		}else{Send_Char(0XE1);//返回发送0xE1Status = 0;memset(Buffer,0,4);//清空数据包缓存区}X0r_Check = 0;//和校验变量清零break;case 4:	//判断帧尾部if(ReceiveData == 0xFE){Receive_Flag = 1;	//接收完成	}else{memset(Buffer,0,4);//清空数据包缓存区}Status = 0;				//将状态变量置0，便于下次数据包的接收break;default:break;}}
}

②UART.h文件的代码如下

#ifndef __UART_H
#define __UART_H
#include <REGX52.H>	//包含51头文件，里面全是寄存器地址
#include <string.h>
#include <stdio.h>#define BUFF_Len 4	//数据缓存区长度void UART_Init(unsigned int Baud);
void Send_Char(unsigned char ch);//发送一个字节的数据
void Send_Array(unsigned char* Array,unsigned char Len);//发送多个字节的数据
void Send_String(unsigned char* str);//发送字符串
char putchar(char ch);//printf()重定向extern unsigned char Buffer[BUFF_Len];		//固定数据包缓存区
extern unsigned char Receive_Flag;
extern unsigned char Index;#endif

③main.c文件的代码如下

#include "UART.h"void main(void)
{UART_Init(9600);			//9600波特率printf("Code Runing\r\n");while(1){if(Receive_Flag)		//Receive_Flag = 1,数据接收完成{Receive_Flag = 0;Send_Array(Buffer,Index);//将数据发送出去}}
}

在这里插入图片描述

1.2、HEX不固定长度数据包校验

创建工程名为30_UART_Send_Receive_CheckChangePage
①UART.c文件的代码如下

#include "UART.h"/*** 串口初始化* 参数：波特率*/
void UART_Init(unsigned int Baud)
{/* 串口寄存器的配置 */PCON &= 0x3F;	//PCON = 00xx xxxxSCON &= 0x0F;SCON |= 0x50;	//SCON = 0101 xxxx/* 配置T1的寄存器 */TMOD &= 0x0F;TMOD |= 0x20;	//TOMD = 0010 xxxx：8位自动重装载TH1 = 256 - (28800/Baud);//配置波特率TL1 = 256 - (28800/Baud);//配置波特率ET1 = 0;		//关闭T1溢出中断TR1 = 1;		//使能T1/* 使能串口中断 */ES = 1;			//使能串口中断EA = 1;			//使能中断总开关
}/*** 发送一个字节的数据*/
void Send_Char(unsigned char ch)
{SBUF = ch;	//给SBUF写入一个字节数据while(!TI);	//等待数据发送完成（未完成TI = 0，完成TI = 1）TI = 0;		//手动清0
}/*** 发送多个字节的数据*/
void Send_Array(unsigned char* Array,unsigned char Len)
{unsigned char i;for(i = 0; i<Len; i++){Send_Char(*(Array+i));}
}/*** 发送字符串*/
void Send_String(unsigned char* str)
{while(*str != '\0'){Send_Char(*str++);}
}/*** 对printf函数进行重定向*/
char putchar(char ch)
{Send_Char(ch);return ch;
}/***********中断服务函数*************/
/*** 中断服务函数：接收不固定长度的HEX数据包，且进行和校验与异或校验* HEX数据包格式：0xFF x x x x 和校验字符 异或校验字符 0xFE*/
unsigned char Buffer[BUFF_Len];		//固定数据包缓存区
unsigned char Index = 0;			//缓存区索引
unsigned char Receive_Flag = 0;		//接收完成标志
void UART_Routine(void) interrupt 4
{	static unsigned char Status = 0;	//状态机变量static unsigned char Sum_Check = 0;	//和校验变量static unsigned char X0r_Check = 0;	//异或校验变量unsigned char ReceiveData;			//暂存数据变量/* 若是发送完成中断：TI = 1*/if(TI){//一般情况下不使用你中断进行发送数据TI = 0;}/* 若接收数据完成中断 RI = 1*/if(RI && !Receive_Flag){RI = 0;ReceiveData = SBUF;/* 使用状态机对数据包进行处理 */switch(Status)	//Receive_Flag = 0表示上一次接收的数据处理完成{case 0:if(ReceiveData == 0xFF)				//是帧头0xFF{Index = 0;Status = 1;						//改变状态变量}else{Status = 0;						//不是帧头}break;case 1:if(ReceiveData == 0xFE)				//判断是否为帧尾{Sum_Check -= Buffer[Index-1];Sum_Check -= Buffer[Index-2];X0r_Check ^= Buffer[Index-1];X0r_Check ^= Buffer[Index-2];/* 和校验与异或校验比对 */if(Sum_Check == Buffer[Index-2])		//进行和校验比对{if(X0r_Check == Buffer[Index-1])	//进行异或校验比对{Index -= 2;Receive_Flag = 1;				//将标志位置1}else{Send_Char(0xE1);				//返回发送0xE1memset(Buffer,0,BUFF_Len);		//清空数据包缓存区}}else{Send_Char(0xE0);				//返回发送0xE0memset(Buffer,0,BUFF_Len);		//清空数据包缓存区}Sum_Check = 0;						//和校验变量置0X0r_Check = 0;						//异或校验变量置0Status = 0;							//将状态变量置0，便于下次数据包的接收}else//不是帧尾，接收数据{Sum_Check += ReceiveData;		//每接收到一个字节的数据就计算出和校验字符X0r_Check ^= ReceiveData;		//每接收到一个字节的数据就计算出异或校验字符Buffer[Index++] = ReceiveData;	//对数据进行处理}break;default:break;}}
}

②UART.h文件的代码如下

#ifndef __UART_H
#define __UART_H
#include <REGX52.H>	//包含51头文件，里面全是寄存器地址
#include <string.h>
#include <stdio.h>#define BUFF_Len 4	//数据缓存区长度void UART_Init(unsigned int Baud);
void Send_Char(unsigned char ch);//发送一个字节的数据
void Send_Array(unsigned char* Array,unsigned char Len);//发送多个字节的数据
void Send_String(unsigned char* str);//发送字符串
char putchar(char ch);//printf()重定向extern unsigned char Buffer[BUFF_Len];		//固定数据包缓存区
extern unsigned char Receive_Flag;
extern unsigned char Index;#endif

③main.c文件的代码如下

#include "UART.h"void main(void)
{UART_Init(9600);			//9600波特率printf("Code Runing\r\n");while(1){if(Receive_Flag)		//Receive_Flag = 1,数据接收完成{Receive_Flag = 0;Send_Array(Buffer,Index);//将数据发送出去}}
}