嵌入式系统中异步串口通信的数据帧提取与校验

嵌入式系统中异步串口通信的数据帧提取与校验

 在嵌入式系统中，异步串口（UART）使用非常频繁，可以用于与各种外部系统（帧括PC）之间的通信。在硬件上UART通过在每个字节的传输中插入开始位和停止位，保证接收端可以正确地找到字节的开始和结束，同时也可以通过插入奇偶校验位，让接收端检验收到的字节是否正确。而且，由于有开始位和停止位的存在，使得字节之间可以插入任意的空闲位（与停止位同为高电平），而不影响下一个字节的正常传输。因此，UART硬件保证了每个字节的正确传输，并可以有效检出字节传输的错误。但并不保证一串字节的正确传输，这需要软件来完成。

 从软件的角度来看，所有的通信都是一串字节（叫做数据帧）的连续传输。软件需要采用适当的机制来保证接收端能够正确识别出一个完整的数据帧、能够检查接收到的数据帧是正确的、在传输发生错误时有合适的恢复机制。为此就需要定义一个合适的数据帧格式。

 数据帧的提取

 为了识别出一个完整的数据帧，基本上有两个机制：一是在软件上规定字节之间的间隔最大值，一旦两个字节间的间隔超过某个阈值，就认为一个数据帧结束；另一种机制不对字节间的间隔作规定，而是用特殊的字节来定义