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      3天內不再提示

      【代碼分享】基于樂鑫ESP32的串口不定長數據接收方法

      機智云 ? 2024-11-15 01:02 ? 次閱讀
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      4744694a-a2aa-11ef-8084-92fbcf53809c.png串口不定長數據包

      1、背景

      為什么要實現串口不定長數據包的接收？

      在使用串口進行數據接時，有時候我們并不知道對方的串口數據協(xié)議格式，于是沒辦法按照協(xié)議進行解析，也就無法提取完整的數據包出來，而應用層則需要完整的數據包進行處理，就迫使我們需要實現一種不定長數據包提取的實現方式；

      舉個例子，如果我們串口對接的是設備的串口的日志，由于日志并不是固定長度的，那么我們如何來提取一行日志呢(通過判斷換行符是一種方法)？如果對方的日志是不可見字符呢？

      通過實現串口不定長數據包的接收，可以提高系統(tǒng)的靈活性和適應性，使其能夠更好地應對不同的數據傳輸需求。

      一句話: 本文實現了esp32串口不定長數據接收方法，當接收數據超過512個字節(jié)自動按512個字節(jié)自動打包，如果不足512個字節(jié)，則通過兩個數據的時間間隔差自動拆分包；

      不想聽我啰嗦，公眾號后臺私信: 代碼分享 即可獲取完整工程；

      2、實現

      在STM32平臺有一個串口空閑的標志位，我們通過判斷串口的空閑標志位來實現，但是如果使用ESP32，則很遺憾，我并沒有見到有此標志位可以使用，那么本文將通過軟件方式來實現串口不定長數據的接收實現；

      2.1、實現平臺

      idf版本: esp-idf-v5.2.0

      硬件: esp32-c3

      2.2、實現的邏輯

      在串口接收到數據時，啟動串口數據監(jiān)聽和串口數據包處理兩個線程；

      監(jiān)聽線程監(jiān)聽到數據：判斷接收到的數據長度是否大于512個字節(jié)，如果是則把512個字節(jié)打包為一個數據包，如果數據不足512個字節(jié)，則先緩存起來，然后記錄此時的時間為T1；

      如果打包之后還有數據，則繼續(xù)運行第1步，如果剩余的數據不足512個字節(jié)，則先緩存起來，然后記錄此時的時間T1；

      定時器周期檢測T1與當前時間的差值，如果差值大于100ms，則把剩余的數據打包為一個數據包；

      如果還有新的數據監(jiān)測到，則重新開始第1步；

      串口數據包處理現場監(jiān)聽到有數據包處理則進行處理；

      2.3、邏輯流程圖

      47712836-a2aa-11ef-8084-92fbcf53809c.png串口不定長流程圖

      3實現效果測試數據

      3.1、 數據小于512個字節(jié)

      串口輸入(20個字節(jié))："30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30"

      代碼識別:達到預期效果

      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0020**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030

      串口輸入(20個字節(jié))："30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30"（150ms周期發(fā)送）

      代碼識別(自動拆分為多次多個數據包，每個數據包還是21個字節(jié)):達到預期效果

      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0020**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030

      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0020**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030

      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0020**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030

      串口輸入(20個字節(jié))："30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30"（15ms周期發(fā)送）

      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0512**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
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      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0176**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
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      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]30303030303030303030303030303030

      • 代碼識別:達到預期效果（按512個字節(jié)打包，不足的按間隔打包）

      3.2、數據等于于512個字節(jié)

      • 串口輸入(512個字節(jié))："30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 ... ... 30"
        • 代碼識別:達到預期效果

      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0512**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
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      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
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      uart_rx_ap|229|[uart]303030303030303030303030

      3.3、數據大于512個字節(jié)

      串口輸入(565個字節(jié))："30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 ... ... 30"

      代碼識別:達到預期效果

      uart_rx_ap|229|[uart]***********************0512**********************
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
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      uart_rx_ap|229|[uart]3030303030303030303030303030303030303030
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