CN112732618A - 一种串口通信方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种串口通信方法、装置和***。其中方法包括：向对端设备发送握手建立信息，以使对端设备在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容；在预设延迟时间内，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区；若串口缓冲区已清空，则执行握手协议模型，以接收对端设备通过串口缓冲区发送的握手协议内容。该技术方案的有益效果在于，利用读取数据后丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区，并通过设置延迟时间，保证对端设备在写入握手协议内容时，串口缓冲区已被清空，也就保证了读取到的是握手协议内容而不包含调试信息等干扰数据，提高了串口通信的效率，并减少了失败率。

Description

一种串口通信方法、装置和***

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种串口通信方法、装置和***。

背景技术

在进行串口通信时，双方按照握手协议先进行握手动作，只有在握手成功后，才能进行同步动作和后续的数据交互。

然而目前串口通信中存在串口缓冲区(buffer)干扰问题，导致串口通信失败，亟需解决。

发明内容

本申请实施例提供了一种串口通信方法、装置和***，以解决串口通信时存在的buffer干扰问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种串口通信方法，包括：向对端设备发送握手建立信息，以使对端设备在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容；在预设延迟时间内，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区；若串口缓冲区已清空，则执行握手协议模型，以接收对端设备通过串口缓冲区发送的握手协议内容。

在一些实施例中，向对端设备发送握手建立信息包括：通过非目标串口向对端设备发送握手建立信息。

在一些实施例中，该方法在执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤前，还包括：从串口缓冲区读取第一预设量的数据；若读取的数据包含调试信息，则执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤；否则，直接执行握手协议模型。

在一些实施例中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：持续从串口缓冲区读取数据，直至读取的数据总量达到第二预设量，并将读取的所有数据进行丢弃。

在一些实施例中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：持续从串口缓冲区读取数据，直至读取的数据内容为空，并将读取的所有数据进行丢弃。

在一些实施例中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：调用预设的应用程序编程接口API读取串口缓冲区的数据。

在一些实施例中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括还包括：在调用API前，将API的权限设置为允许读取串口缓冲区的数据。

在一些实施例中，上述方法由安卓设备执行，对端设备为MCU设备；或者，上述方法由MCU设备执行，对端设备为安卓设备。

第二方面，本申请实施例还提供一种串口通信装置，用于实现如上任一所述的串口通信方法。

第三方面，本申请实施例还提供一种串口通信***，包括多个串口设备，串口设备包括安卓设备和MCU设备；安卓设备中设置有如上所述的串口通信装置，以将一个或多个MCU设备作为对端设备，从而实现串口通信；一个或多个MCU设备用于接收安卓设备发送的握手建立信息，以及在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容；和/或，MCU设备中设置有如上所述的串口通信装置，以将安卓设备作为对端设备，从而实现串口通信；安卓设备用于接收MCU设备发送的握手建立信息，以及在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：利用读取数据后丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区，并通过设置延迟时间，保证对端设备在向该串口缓冲区写入握手协议内容时，串口缓冲区已被清空，也就保证了读取到的是握手协议内容而不包含调试信息等干扰数据，提高了串口通信的效率，并减少了失败率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请一个实施例的一种串口通信方法的流程示意图；

图2示出了根据本申请一个实施例的一种串口通信装置的结构示意图；

图3示出了根据本申请一个实施例的一种串口通信***的结构示意图；

图4示出了安卓设备与MCU设备进行串口通信握手的时序图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

发明人发现，串口通信中buffer干扰问题源于buffer中存在与握手无关的数据，导致握手失败，也就无法进行后续的数据传输。

例如，基于MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片的设备在开机后，会开启串口发送调试(debug)信息给PC设备，此时串口buffer中有内容不断发出，但并非安卓设备所需的内容，而且安卓设备也不能够确定MCU设备要发送多久debug信息，如果按照现有技术，直接将串口的数据按照握手协议定义的内容进行解析，就会导致握手失败。

因此，发明人想到，可以在读取握手协议定义的内容之前，先将串口buffer清空来解决这一问题，并且清空的手段可以通过读取并丢弃无关数据来实现。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1示出了根据本申请一个实施例的一种串口通信方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤S110，向对端设备发送握手建立信息，以使对端设备在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容。

发送握手建立消息，也就是告知对端设备，需要与其进行串口通信。此时由于目标串口的串口缓冲区存在未清理掉的干扰数据，需要对其进行清空。

为避免对端设备过快地将握手协议内容写入到未被清空的串口缓冲区中，可以约定一个预设延迟时间，在经过预设延迟时间后，对端设备再向串口缓冲区写入握手协议内容。

步骤S120，在预设延迟时间内，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区。

由于在这段时间内读取的数据可能是debug信息等与握手无关的数据，则可以进行丢弃。

步骤S130，若串口缓冲区已清空，则执行握手协议模型，以接收对端设备通过串口缓冲区发送的握手协议内容。

串口缓冲区已清空的情况下，意味着可以正常按照现有技术中的方式进行握手并实现后续的串口通信，则可以暂停读取，执行相应的握手协议模型，直到串口缓冲区中由对端设备写入握手协议内容再进行读取，由此保证了握手成功率。

可见，图1所示的方法，利用读取数据后丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区，并通过设置延迟时间，保证对端设备在向该串口缓冲区写入握手协议内容时，串口缓冲区已被清空，也就保证了读取到的是握手协议内容而不包含调试信息等干扰数据，提高了串口通信的效率，并减少了失败率。

在一些实施例中，上述方法中，向对端设备发送握手建立信息包括：通过非目标串口向对端设备发送握手建立信息。

由于目标串口buffer还未能握手成功，因此可以通过其他方式向对端设备发送握手建立信息，例如通过蓝牙或者红外的方式发送握手建立信息。

在一些实施例中，上述方法在执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤前，还包括：从串口缓冲区读取第一预设量的数据；若读取的数据包含调试信息，则执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤；否则，直接执行握手协议模型。

在串口缓冲区存在干扰数据的情况下，需要对串口缓冲区进行清空，避免握手失败；但是在一些场景下，串口缓冲区也可能并不存在干扰数据，此时就不需要进行清空，避免浪费时间。因此，可以先从串口缓冲区读取第一预设量的数据，如果其中存在调试信息等干扰数据，则将其丢弃，再执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤即可。第一预设量的设置不宜过大，能够判断出是否存在调试信息即可，例如可以设置为1字节。

如果读取的数据不包含调试信息，则说明此时可以利用串口缓冲区进行握手了，可以直接执行握手协议模型。

在一些实施例中，上述方法中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：持续从串口缓冲区读取数据，直至读取的数据总量达到第二预设量，并将读取的所有数据进行丢弃。

例如，可以根据串口缓冲区的容量大小来设置第二预设量，因为串口缓冲区中干扰数据的总量不会超过串口缓冲区的容量。另外，也可以相应地设置每次从串口缓冲区读取的数据量，例如使得第二预设量能够被每次读取的数据量整除。

在一些实施例中，上述方法中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：持续从串口缓冲区读取数据，直至读取的数据内容为空，并将读取的所有数据进行丢弃。

如果串口缓冲区并没有完全充满干扰数据，那么在读取过程中，就可能出现读取的数据内容为空的情况，此时也就意味着串口缓冲区已被清空，没有干扰数据，可以进行握手了。

在一些实施例中，上述方法中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：调用预设的应用程序编程接口API读取串口缓冲区的数据。

为了更方便地实现对串口缓冲区的情况，可以预先实现一个API，专门用来读取串口缓冲区，该API也可以用于从串口缓冲区读取第一预设量的数据来判断是否存在调试信息。

在一些实施例中，上述方法中，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括还包括：在调用API前，将API的权限设置为允许读取串口缓冲区的数据。

这样就能够确保API不会出现因不具备读取权限而读取失败的情况，同时也可以在清空串口缓冲区后，将该API的权限设置为不允许读取串口缓冲区的数据，利用这种类似开关的形式，确保数据的安全。

在一些实施例中，上述方法由安卓设备执行，对端设备为MCU设备；或者，上述方法由MCU设备执行，对端设备为安卓设备。

其中，安卓设备是指主操作***为安卓***的设备；MCU设备是指利用在MCU烧写的程序实现主要功能的设备。可以由安卓设备来发起向MCU设备的串口通信，也可以由MCU设备向安卓设备来发起串口通信。

本申请实施例还提供一种串口通信装置，用于实现如上任一所述的串口通信方法。

具体地，图2示出了根据本申请一个实施例的一种串口通信装置的结构示意图。如图2所示，串口通信装置200包括：

发送单元210，用于向对端设备发送握手建立信息，以使对端设备在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容。

发送握手建立消息，也就是告知对端设备，需要与其进行串口通信。此时由于目标串口的串口缓冲区存在未清理掉的干扰数据，需要对其进行清空。

为避免对端设备过快地将握手协议内容写入到未被清空的串口缓冲区中，可以约定一个预设延迟时间，在经过预设延迟时间后，对端设备再向串口缓冲区写入握手协议内容。

清空单元220，用于在预设延迟时间内，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区。

由于在这段时间内读取的数据可能是debug信息等与握手无关的数据，则可以进行丢弃。

接收单元230，用于若串口缓冲区已清空，则执行握手协议模型，以接收对端设备通过串口缓冲区发送的握手协议内容。

串口缓冲区已清空的情况下，意味着可以正常按照现有技术中的方式进行握手并实现后续的串口通信，则可以暂停读取，执行相应的握手协议模型，直到串口缓冲区中由对端设备写入握手协议内容再进行读取，由此保证了握手成功率。

可见，图2所示的装置，利用读取数据后丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区，并通过设置延迟时间，保证对端设备在向该串口缓冲区写入握手协议内容时，串口缓冲区已被清空，也就保证了读取到的是握手协议内容而不包含调试信息等干扰数据，提高了串口通信的效率，并减少了失败率。

在一些实施例中，上述装置中，发送单元210，用于通过非目标串口向对端设备发送握手建立信息。

由于目标串口buffer还未能握手成功，因此可以通过其他方式向对端设备发送握手建立信息，例如通过蓝牙或者红外的方式发送握手建立信息。

在一些实施例中，上述装置中，还包括：控制单元，用于从串口缓冲区读取第一预设量的数据；若读取的数据包含调试信息，则使所述清空单元220以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区；否则，使接收单元230执行握手协议模型，以接收对端设备通过串口缓冲区发送的握手协议内容。

在串口缓冲区存在干扰数据的情况下，需要对串口缓冲区进行清空，避免握手失败；但是在一些场景下，串口缓冲区也可能并不存在干扰数据，此时就不需要进行清空，避免浪费时间。因此，可以先从串口缓冲区读取第一预设量的数据，如果其中存在调试信息等干扰数据，则将其丢弃，再执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤即可。第一预设量的设置不宜过大，能够判断出是否存在调试信息即可，例如可以设置为1字节。

如果读取的数据不包含调试信息，则说明此时可以利用串口缓冲区进行握手了，可以直接执行握手协议模型。

在一些实施例中，上述装置中，清空单元220，用于以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：持续从串口缓冲区读取数据，直至读取的数据总量达到第二预设量，并将读取的所有数据进行丢弃。

例如，可以根据串口缓冲区的容量大小来设置第二预设量，因为串口缓冲区中干扰数据的总量不会超过串口缓冲区的容量。另外，也可以相应地设置每次从串口缓冲区读取的数据量，例如使得第二预设量能够被每次读取的数据量整除。

在一些实施例中，上述装置中，清空单元220，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：持续从串口缓冲区读取数据，直至读取的数据内容为空，并将读取的所有数据进行丢弃。

如果串口缓冲区并没有完全充满干扰数据，那么在读取过程中，就可能出现读取的数据内容为空的情况，此时也就意味着串口缓冲区已被清空，没有干扰数据，可以进行握手了。

在一些实施例中，上述装置中，清空单元220，用于调用预设的应用程序编程接口API读取串口缓冲区的数据。

为了更方便地实现对串口缓冲区的情况，可以预先实现一个API，专门用来读取串口缓冲区，该API也可以用于从串口缓冲区读取第一预设量的数据来判断是否存在调试信息。

在一些实施例中，上述装置中，清空单元220，用于在调用API前，将API的权限设置为允许读取串口缓冲区的数据。

这样就能够确保API不会出现因不具备读取权限而读取失败的情况，同时也可以在清空串口缓冲区后，将该API的权限设置为不允许读取串口缓冲区的数据，利用这种类似开关的形式，确保数据的安全。

在一些实施例中，上述装置部署在安卓设备，对端设备为MCU设备；或者，上述装置部署在MCU设备，对端设备为安卓设备。

其中，安卓设备是指主操作***为安卓***的设备；MCU设备是指利用在MCU烧写的程序实现主要功能的设备。可以由安卓设备来发起向MCU设备的串口通信，也可以由MCU设备向安卓设备来发起串口通信。

本申请实施例还提供一种串口通信***。图3示出了根据本申请一个实施例的一种串口通信***的结构示意图。如图3所示，串口通信***300包括多个串口设备，串口设备包括安卓设备310和MCU设备320；安卓设备310中设置有如上所述的串口通信装置200，以将一个或多个MCU设备320作为对端设备，从而实现串口通信；一个或多个MCU设备320用于接收安卓设备310发送的握手建立信息，以及在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容；和/或，MCU设备320中设置有如上所述的串口通信装置200，以将安卓设备310作为对端设备，从而实现串口通信；安卓设备310用于接收MCU设备320发送的握手建立信息，以及在接收到握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容。

需要说明的是，图3中为了简略仅示出了一个安卓设备可与若干个MCU设备进行串口通信，省略了一个MCU设备也可以与若干个安卓设备进行串口通信的示意，具体如何进行串口通信可以根据需求确定。

图4示出了安卓设备与MCU设备进行串口通信握手的时序图。首先，安卓设备向MCU设备发送握手建立消息，然后MCU设备切换到握手模式，但并不立即发送握手协议内容，而是等待安卓设备读取目标串口的串口缓冲区中的数据并进行丢弃，直至清空串口缓冲区。在预设延迟时间后，MCU设备与安卓设备进行握手。

通过对调图4中的安卓设备和MCU设备位置，可以描述MCU设备与安卓设备进行串口通信握手的时序图。

可以由上述的串口通信***，实现安卓设备同时对多个MCU设备进行***升级。

综上所述，本申请的技术方案，能够利用读取数据后丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区，并通过设置延迟时间，保证对端设备在向该串口缓冲区写入握手协议内容时，串口缓冲区已被清空，也就保证了读取到的是握手协议内容而不包含调试信息等干扰数据，提高了串口通信的效率，并减少了失败率。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，在本申请的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本申请的目的，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种串口通信方法，包括：

向对端设备发送握手建立信息，以使对端设备在接收到所述握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容；

在所述预设延迟时间内，以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区；

若所述串口缓冲区已清空，则执行握手协议模型，以接收所述对端设备通过所述串口缓冲区发送的握手协议内容。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向对端设备发送握手建立信息包括：

通过非目标串口向所述对端设备发送握手建立信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法在执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤前，还包括：

从所述串口缓冲区读取第一预设量的数据；

若读取的数据包含调试信息，则执行以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区的步骤；

否则，直接执行握手协议模型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：

持续从所述串口缓冲区读取数据，直至读取的数据总量达到第二预设量，并将读取的所有数据进行丢弃。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：

持续从所述串口缓冲区读取数据，直至读取的数据内容为空，并将读取的所有数据进行丢弃。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括：

调用预设的应用程序编程接口API读取所述串口缓冲区的数据。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述以读取数据后将其丢弃的方式清空对端设备中目标串口的串口缓冲区包括还包括：

在调用所述API前，将所述API的权限设置为允许读取所述串口缓冲区的数据。

8.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法由安卓设备执行，所述对端设备为MCU设备；或者，所述方法由MCU设备执行，所述对端设备为安卓设备。

9.一种串口通信装置，其特征在于，所述串口通信装置用于实现权利要求1～8之任一所述串口通信方法。

10.一种串口通信***，包括多个串口设备，所述串口设备包括安卓设备和MCU设备；

所述安卓设备中设置有如权利要求9所述的串口通信装置，以将一个或多个MCU设备作为对端设备，从而实现串口通信；所述一个或多个MCU设备用于接收所述安卓设备发送的握手建立信息，以及在接收到所述握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容；

和/或，

所述MCU设备中设置有如权利要求9所述的串口通信装置，以将所述安卓设备作为对端设备，从而实现串口通信；所述安卓设备用于接收所述MCU设备发送的握手建立信息，以及在接收到所述握手建立信息的预设延迟时间后，向目标串口的串口缓冲区写入握手协议内容。

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