【原创】论串口的随机不定格式字符串接收

2万 · 2017-1-6 20:04

本篇帖子介绍串口随机接收数据的一种方法，
不大众也不通用，但却比较适合某些特定场合，
本文内容可与此篇相对照，
关于串口随机接收不确定字符串的讨论

先说一下项目应用背景
因项目需要，用到了SIM868模块，
需要同时使用两路串口通信，分辨进行GPRS数据通信，
并实时获取GPS定位数据，问题比较棘手(能力有限啊)。

GPRS通信方面，上电初期需要按照一定的指令顺序对SIM868模块进行初始化，
用过SIM相关莫快得朋友都明白，就是固定格式的一堆AT指令，
成功连接服务器后不断发送各种通信数据，包括AT指令以及一些通信数据，
GPS方面需要从大片的串口数据中返回我们需要的某一条指令数据，
并截取指定位置的数据，上传至服务器
例如下图(需要截取指定的定位数据)

面临的问题：
1、AT指令设计数十条，需要按顺序发送，并队返回得响应进行对应的处理，
指令顺序切不可乱，返回的结果要可靠获取，并作出响应，
2、AT指令与自定义格式数据存在混杂，并可能出现响应延迟，
导致“答非所问”的现象。
3、串口发挥数据量较大，且长度格式不定，要截取的有用数据却不多，
而且要求尽可能少出错
4、通信频率较高，此处使用115200bps，单片机资源有限，STM32仅有72Mhz，
同时要进行一些其他工作。

2万 · 2017-1-6 20:04

本帖最后由通宵敲代码于 2017-1-6 20:10 编辑

针对以上问题，我们按需分配使用两路USART(STM32串口不少)，
分辨对接GPRS通信与GPS通信，使用中断接收方试获取数据。

针对第一个问题，串口需要按顺序发送相应的AT指令，不可错乱，
我们定义一套惭怍不找，使用swith case语句按步执行，
每一步设定执行条件，一步一步执行，就可解决。如下

2万 · 2017-1-6 20:04

本帖最后由通宵敲代码于 2017-1-6 20:29 编辑

第二个问题跟第三个问题基本属于同一种情况，主要是串口中断中如何按要求接受处理数据，
由于STM32的串口只有8字节的移位寄存器，
不具有缓存区(可以用DMA功能自己开辟缓存区)，
因此串口每接收一个自己就中断一次，
大量数据接收时，需要串口频繁中断，
此时根本来不及进行数据处理，否则极易造成数据丢包，
只能讲数据存取缓存区，待中断结束后再处理。

如一楼中的图所示，GPS接口每次返回大量的数据，
而对我们有用的却只有标出的那一行数据，
其他字节数据的接收同样造成单片机触发串口中断，
但却是毫无意义的时钟浪费，必须要尽可能低减少.

经过实验测试，我们选定了一下这种方法，
首先，按照有效字节长度，开辟一块缓存区，
用于数据的存储，并定义一个全局变量，
记录串口接收的字节数。如下所示

由于我们所要接收数据的特殊性与一致性，
(有同样的格式内容却又各不相同)，注意观察第一幅图，
因此，在中断函数中，我们只需判断有效数据的报头即可，
具体函数如下。

我们使用了多层if嵌套，用于正确获取报头，
并根据判断结果，设置数据存储的位置，
只有当报头完全复合时才开始存储有效数据，
当报头不符时，只需要执行几条if判断即可跳过，
经过测试，以STM32的处理速度，完全不存在丢包问题，
当然还可以进行更深入的优化，此处不做扩展。

至于接收下来的数据如果处理，
我们采用了一种比较大众的方法——数逗号
先把，数据轮询一次，找到每个逗号的位置，
然后以逗号为参考，获取各逗号之间的数据

2万 · 2017-1-6 20:04

本帖最后由通宵敲代码于 2017-1-6 20:36 编辑

以上方法，只能针对固定格式，固定字符串，但GPRS通信时，每次返回的字符串都不一样，
甚至同一条指令在不同情况下返回的数据都不同，

针对这个问题，我们仍采用同样的处理模式，
不过这次判断的条件不固定，我们使用全局变量，
针对每条指令可能会出现的结果，
但度设置接收字符串的格式，
只有当接收到我们想要的字符串时，
才触发事件标志位进行数据处理。如下所示

串口中使用变量作为判断条件，针对不同的判断结果，
及时改变数据接收位置，或设置事件标识。

每发送一条指令，都设置相应的接收条件

接收效果如下

然后我们在对比接收到的数据，进行相应的处理即可