CN104536934A - 一种串口通信方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于数据通讯领域，提供了一种串口通信方法，该串口通信方法是基于在双MCU之间进行的串口通信，所述串口通信方法首先***对BSP进行初始化，接着创建串口通信的接收任务和发送任务并运行，在运行时将任务挂起；通过发送任务和接收任务来完成双MCU之间来完成数据的串口通信。本发明适用于双MCU之间多个任务的串口通信。在保证通讯可靠的情况下同时兼顾传输速度，由需要使用串口通信来进行交互的任务来向运行串口协议的任务注册，通过运行串口协议的任务来实现任务数据的打包、发送和接受到的数据进行解包、派发，简化多个任务下串口的使用。本方法操作简单、效率高、传输速度快、通信可靠。
Description
技术领域
本发明属于数据通讯领域，尤其涉及一种在双MCU之间的串口通信的方法及***。
背景技术
由于串口所具备的通信线路简单等特点，通信常常会被用于MCU之间的通信。但是为了保证MCU之间大量数据稳定可靠的传输，需要使用串口通信协议来保证。现有的串口通信协议是都是根据场合需求来制定出来的，很难适合针对两个MCU之间多个任务的交互。
发明内容
本发明的目的在于提供一种串口通信方法，旨在解决现有技术中串口通信很难在双MCU之间多个任务交互的问题。
本发明是这样实现的，一种串口通信方法，该串口通信方法是基于在双MCU之间进行的串口通信，所述串口通信方法首先***对BSP进行初始化，接着创建串口通信的接收任务和发送任务并运行，在运行时将任务挂起；所述接收任务包括以下步骤：
A、串口接收到一帧数据唤醒挂起任务并将接收数据送入接收数据队列；
B、串口接收任务唤醒时，尝试是否从队列中读取到数据；如读取到数据，则执行步骤C；如读取不到数据，则再次将任务挂起；
C、判断读取到的数据是否是有效的一帧数据，如是，则对数据进行解析、处理并执行步骤D，如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回步骤A；
D、根据解析出的任务ID查询当前串口回调函数注册表；
E、判断该任务是否已经注册回调函数，如是，则调用对应的回调函数，并回复应答帧；如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回步骤A；
所述发送任务包括以下步骤：
a、发送缓存区有需要发送的一帧数据到发送队列唤醒挂起任务；
b、串口发送任务从发送队列中读取数据进行打包处理；
c、串口发送任务将打包好的数据进行发送并在预设时间内等待应答标志；
d、判断是否接收到应答标志，如是，则执行步骤e，如否，则进入重发打包好的数据机制；
e、判断发送队列是否为空，如是，则返回任务挂起状态，如否，则执行步骤c。
本发明的进一步技术方案是：，所述发送任务的步骤d中还包括以下步骤：
d1 、判断是否超于预设的重发次数，如是，则丢弃数据，并向发送此帧数据的任务反馈错误日志，如否，则执行步骤c。
本发明的进一步技术方案是：所述发送任务的打包处理是对数据加上头尾帧数据，对中间出现的帧头、帧尾数据进行转义。
本发明的进一步技术方案是：所述发送任务中步骤c中的预设时间为5-10秒。
本发明的进一步技术方案是：所述发送任务中步骤d1中的预设的重发次数为5次。
本发明的另一目的在于提供一种串口通信***，该串口通信***是基于在双MCU之间进行的串口通信，所述串口通信***首先对BSP进行初始化，接着创建串口通信的接收任务模块和发送任务模块并运行，在运行时将任务挂起；所述接收任务模块包括：
接收唤醒单元，用于串口接收到一帧数据唤醒挂起任务并将接收数据送入接收数据队列；
接收读取单元，用于串口接收任务唤醒时，尝试是否从队列中读取到数据；如读取到数据，则对数据进行解析、处理并执行接收有效数据判断单元；如读取不到数据，则再次将任务挂起；
接收有效数据判断单元，用于判断读取到的数据是否是有效的一帧数据，如是，则执行查询单元，如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回接收唤醒单元；
查询单元，用于根据解析出的任务ID查询当前串口回调函数注册表；
注册函数判断单元，用于判断该任务是否已经注册回调函数，如是，则调用对应的回调函数，并回复应答帧；如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回接收唤醒单元；
所述发送任务模块包括：
发送唤醒单元，用于发送缓存区有需要发送的一帧数据到发送队列唤醒挂起任务；
打包处理单元，用于串口发送任务从发送队列中读取数据进行打包处理；
发送等待单元，用于串口发送任务将打包好的数据进行发送并在预设时间内等待应答标志；
应答判断单元，用于判断是否接收到应答标志，如是，则执行队列判断单元，如否，则进入重发打包好的数据机制；
队列判断单元，用于判断发送队列是否为空，如是，则返回任务挂起状态，如否，则执行发送等待单元。
本发明的进一步技术方案是：所述应答判断单元中还包括：
重发次数判断模块，用于判断是否超于预设的重发次数，如是，则丢弃数据，并向发送此帧数据的任务反馈错误日志，如否，则执行发送等待单元。
本发明的进一步技术方案是：所述发送任务模块中的打包处理是对数据加上头尾帧数据，对中间出现的帧头、帧尾数据进行转义。
本发明的进一步技术方案是：所述发送任务模中的发送等待单元中的预设时间为5-10秒。
本发明的进一步技术方案是：所述重发次数判断模块中预设的重发次数为5次。
本发明的有益效果是：本发明适用于双MCU之间多个任务的串口通信。在保证通讯可靠的情况下同时兼顾传输速度，由需要使用串口通信来进行交互的任务来向运行串口协议的任务注册，通过运行串口协议的任务来实现任务数据的打包、发送和接受到的数据进行解包、派发，简化多个任务下串口的使用。本方法操作简单、效率高、传输速度快、通信可靠。
附图说明
图1是本发明实施例提供的串口通信方法接收任务的流程图；
图2是本发明实施例提供的串口通信方法发送任务的流程图；
图3是本发明实施例提供的串口通信***的接收任务的结构图；
图4是本发明实施例提供的串口通信***的发送任务的结构图。
具体实施方式
附图标记：1-接收唤醒单元 2-接收读取单元 3-接收有效数据判断单元 4-查询单元 5-注册函数判断单元 11-发送唤醒单元 12-打包处理单元 13-发送等待单元 14-应答判断单元 15-队列判断单元。
图1、2示出了本发明提供的一种串口通信方法中的发送任务和接收任务的流程图， 一种串口通信方法，该串口通信方法是基于在双MCU之间进行的串口通信，所述串口通信方法首先***对BSP进行初始化，接着创建串口通信的接收任务和发送任务并运行，在运行时将任务挂起；所述接收任务详述如下：
步骤S1，串口接收到一帧数据唤醒挂起的任务，并将接收到的数据送入接收数据队列，在唤醒挂起任务时发送给串口接收任务的事件或信号量等信息。
步骤S2，在MCU的串口接收到任务唤醒的时候，串口尝试这从队列中是否能够读取到数据，如果读取到数据，则执行步骤S3，如果读取不到数据，则将任务再次挂起。
步骤S3， 对读取出的数据进行判断是否为有效的一帧数据，如是有效的一帧数据，则对读取的数据进行解析、处理，并且执行步骤S4，如否不是有效的一帧数据，则丢弃数据，发送相应的错误帧给发送任务端。
步骤S4，在串口接收任务对有效数据进行解析、处理成功后，根据解析出来的任务ID查询当前串口回调函数注册表。
步骤S5，判断该任务是否已经注册回调函数，如已经注册了回调函数，则调用对应的回调函数，并且恢复应答帧；如没有注册回调函数，则丢弃数据，发送相应的错误帧信息给发送任务端，并且返回步骤S1。
所述发送任务的详述如下：
步骤S11，在MCU的发送任务中，首先发送缓存区有需要发送的一帧数据到发送队列，将已经挂起的任务唤醒。其中发送队列的数据来自各个应用任务层。
步骤S12，发送任务的串口从发送队列中读取数据进行打包处理，在打包处理中对数据加上头尾帧数据，对中间出现的帧头、真伪数据进行转义处理，对于提到的帧头、帧尾数据，是用来区分一帧数据的开始和结尾；因此数据中间是不能出现帧头和帧尾的数据的，需要对出现的字节进行转移，即把一个字节转换为两个字节。如表格1所示。
表格1
| 转义前 | 转义后 |
| 0XC0 | 0XDB,0XDC |
| 0XDB | 0XDB,0XDD |
例如帧头数据为0xC0，把一帧数据中的数据域中出现的字节0XC0转义成为两个字节0XDB和0XDC，对出现的0XDB转义成0XDB和0XDD，这样就完成了一次转义。
步骤S13，串口发送任务将打包好的数据进行发送并在预设时间内等待应答标志。
步骤S14，串口发送任务对打包好的数据进行发送，并启动定时器在预设时间来等待响应的帧数据，接收应答数据成功，关闭定时器。其中预设时间为5-10秒，其中预设时间为7秒最佳。接收应答数据超时，尝试再次发送，知道发送到指定的次数或者接收到应答数据。发送多次超时并达到预设的重发次数，则调用回调函数，通知应用任务。其中预设重发次数为5次。
步骤S15，判断发送队列是否为空，如是，则返回任务挂起状态，如否，则执行步骤S13。
本协议的主要使用步骤如下：
1、MCU1和MCU2根据需求，约定双方任务使用串口来进行交互所需要的串口地址，如MCU1的应用任务1和MCU2的应用任务1进行交互，需要这两个任务有相同的串口地址，并注册对应的串口数据处理函数。
2、MCU1的应用任务1向MCU2的应用任务1发送数据时，会把任务对应的串口地址和数据交给串口发送任务，由串口发送任务来根据协议进行打包、发送；
3、MCU2的串口接收任务在接收到串口数据时，根据协议制定的格式进行解包，得到对应的串口地址，根据串口地址调用对应的串口回调函数，来实现MCU2的应用任务1的串口数据接收的处理。
4、MCU2的应用任务1向MCU1的应用任务1发送数据的过程同上。
本协议实现的具体技术方案如下：
1、MCU1串口发送任务得到用户任务1的需要发送的数据和地址，加上帧头、帧尾数据，进行发送；
2、MCU2串口接收任务读取数据，进行解析，还原成原始数据和地址，并向MCU1发送应答帧，如果解析错误，发送错误帧；若成功，则根据地址调用相应的应用任务注册的回调函数，把数据交给用户任务处理；
3、MCU1在发送数据后，存在三种状态：发送超时、发送成功、发送错误。若发送超时和发送重发会触发重发机制，多次重发失败，会通知应用任务。
图3、4示出了本发明提供的一种串口通信***，其特征在于，该串口通信***是基于在双MCU之间进行的串口通信，所述串口通信***首先对BSP进行初始化，接着创建串口通信的接收任务模块和发送任务模块并运行，在运行时将任务挂起；所述接收任务模块包括：
接收唤醒单元1，用于串口接收到一帧数据唤醒挂起任务并将接收数据送入接收数据队列；
接收读取单元2，用于串口接收任务唤醒时，尝试是否从队列中读取到数据；如读取到数据，则执行接收有效数据判断单元3；如读取不到数据，则再次将任务挂起；
接收有效数据判断单元3，用于判断读取到的数据是否是有效的一帧数据，如是，则对数据进行解析、处理并执行查询单元4，如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回接收唤醒单元1；
查询单元4，用于根据解析出的任务ID查询当前串口回调函数注册表；
注册函数判断单元5，用于判断该任务是否已经注册回调函数，如是，则调用对应的回调函数，并回复应答帧；如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回接收唤醒单元1；
所述发送任务模块包括：
发送唤醒单元11，用于发送缓存区有需要发送的一帧数据到发送队列唤醒挂起任务；
打包处理单元12，用于串口发送任务从发送队列中读取数据进行打包处理；
发送等待单元13，用于串口发送任务将打包好的数据进行发送并在预设时间内等待应答标志；
应答判断单元14，用于判断是否接收到应答标志，如是，则执行队列判断单元15，如否，则进入重发打包好的数据机制；
队列判断单元15，用于判断发送队列是否为空，如是，则返回任务挂起状态，如否，则执行发送等待单元13。
所述应答判断单元14中还包括：
重发次数判断模块，用于判断是否超于预设的重发次数，如是，则丢弃数据，并向发送此帧数据的任务反馈错误日志，如否，则执行发送等待单元。
所述发送任务模块中的打包处理是对数据加上头尾帧数据，对中间出现的帧头、帧尾数据进行转义。
所述发送任务模中的发送等待单元中的预设时间为5-10秒。
所述重发次数判断模块中预设的重发次数为5次。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种串口通信方法，其特征在于，该串口通信方法是基于在双MCU之间进行的串口通信，所述串口通信方法首先***对BSP进行初始化，接着创建串口通信的接收任务和发送任务并运行，在运行时将任务挂起；所述接收任务包括以下步骤：
A、串口接收到一帧数据唤醒挂起任务并将接收数据送入接收数据队列；
B、串口接收任务唤醒时，尝试是否从队列中读取到数据；如读取到数据，则执行步骤C；如读取不到数据，则再次将任务挂起；
C、判断读取到的数据是否是有效的一帧数据，如是，则对数据进行解析、处理并执行步骤D，如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回步骤A；
D、根据解析出的任务ID查询当前串口回调函数注册表；
E、判断该任务是否已经注册回调函数，如是，则调用对应的回调函数，并回复应答帧；如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回步骤A；
所述发送任务包括以下步骤：
a、发送缓存区有需要发送的一帧数据到发送队列唤醒挂起任务；
b、串口发送任务从发送队列中读取数据进行打包处理；
c、串口发送任务将打包好的数据进行发送并在预设时间内等待应答标志；
d、判断是否接收到应答标志，如是，则执行步骤e，如否，则进入重发打包好的数据机制；
e、判断发送队列是否为空，如是，则返回任务挂起状态，如否，则执行步骤c。
2.根据权利要求1所述的串口通信方法，其特征在于，所述发送任务的步骤d中还包括以下步骤：
d1 、判断是否超于预设的重发次数，如是，则丢弃数据，并向发送此帧数据的任务反馈错误日志，如否，则执行步骤c。
3.根据权利要求1或2所述的串口通信方法，其特征在于，所述发送任务的打包处理是对数据加上头尾帧数据，对中间出现的帧头、帧尾数据进行转义。
4.根据权利要求3所述的串口通信方法，其特征在于，所述发送任务中步骤c中的预设时间为5-10秒。
5.根据权利要求2所述的串口通信方法，其特征在于，所述发送任务中步骤d1中的预设的重发次数为5次。
6.一种串口通信***，其特征在于，该串口通信***是基于在双MCU之间进行的串口通信，所述串口通信***首先对BSP进行初始化，接着创建串口通信的接收任务模块和发送任务模块并运行，在运行时将任务挂起；所述接收任务模块包括：
接收唤醒单元，用于串口接收到一帧数据唤醒挂起任务并将接收数据送入接收数据队列；
接收读取单元，用于串口接收任务唤醒时，尝试是否从队列中读取到数据；如读取到数据，则执行接收有效数据判断单元；如读取不到数据，则再次将任务挂起；
接收有效数据判断单元，用于判断读取到的数据是否是有效的一帧数据，如是，则对数据进行解析、处理并执行查询单元，如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回接收唤醒单元；
查询单元，用于根据解析出的任务ID查询当前串口回调函数注册表；
注册函数判断单元，用于判断该任务是否已经注册回调函数，如是，则调用对应的回调函数，并回复应答帧；如否，则丢弃数据，发送相对应的错误帧并返回接收唤醒单元；
所述发送任务模块包括：
发送唤醒单元，用于发送缓存区有需要发送的一帧数据到发送队列唤醒挂起任务；
打包处理单元，用于串口发送任务从发送队列中读取数据进行打包处理；
发送等待单元，用于串口发送任务将打包好的数据进行发送并在预设时间内等待应答标志；
应答判断单元，用于判断是否接收到应答标志，如是，则执行队列判断单元，如否，则进入重发打包好的数据机制；
队列判断单元，用于判断发送队列是否为空，如是，则返回任务挂起状态，如否，则执行发送等待单元。
7.根据权利要求6所述的串口通信***，其特征在于，所述应答判断单元中还包括：
重发次数判断模块，用于判断是否超于预设的重发次数，如是，则丢弃数据，并向发送此帧数据的任务反馈错误日志，如否，则执行发送等待单元。
8.根据权利要求6或7所述的串口通信***，其特征在于，所述发送任务模块中的打包处理是对数据加上头尾帧数据，对中间出现的帧头、帧尾数据进行转义。
9.根据权利要求8所述的串口通信***，其特征在于，所述发送任务模中的发送等待单元中的预设时间为5-10秒。
10.根据权利要求7所述的串口通信***，其特征在于，所述重发次数判断模块中预设的重发次数为5次。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150422 |