pc機與嵌入式裝置通訊協議設計原則
嵌入式裝置在執行中需要設定引數，這個工作經常由pc機來實現，需要為雙方通訊設計協議，有代表性協議是
如下三種：
表1 三種常見通訊協議 名稱
固定二進位制
變長二進位制
純文字協議 代表
dl645
asn.1
xml 例項
vog:4bytes
cur:4bytes
01 04 vol
02 04 cur
vol=100v,
cur=5a
適合場合
長度內容固定
單幀資料較短
提供資料模型
長度靈活可變
資料內容、長度、
交換格式不受限 優點
編譯碼簡單，效率高，占用記憶體少
長度靈活，可以實現巢狀
可讀性極佳，十分靈活，跨平台 缺點
可讀性差，長度
受限，不易擴充套件
可讀性較差，
編譯碼較複雜
占用記憶體多，編譯碼耗時
從上表可以看到，一般嵌入式裝置記憶體和運算效能都有限，因此固定二進位制是首選通訊協議。
一． 簡單性
保證協議是乙個簡單的方案，晦澀難懂往往意味著實現困難和容易出錯。協議的結構宜採用平面方式，每個域作用明確，資料域盡可能設計得長度和位置固定，注釋詳盡，文件清晰，例項豐富，讓人盡快上手和理解。
二． 可擴充套件
必須保證將來增加功能和更改硬體後協議仍能勝任工作，這往往是通過預留空間來實現，協議的變更應該只是量的增加，不至於引起協議結構的變化。
三． 低耦合
理想情況下每個協議包是原子資訊，即本協議包不與其他協議包牽連，以防止通訊丟幀和設定牽連帶來的錯誤。
四． 穩定性
協議包長度適宜：太小包含的資訊過少，協議包的種類繁多，容易引起通訊混亂和牽連錯誤；太大包含的資訊過多，可讀性較差，組幀和解幀的工作困難，還會帶來通訊易受干擾的缺陷，一般協議長度以最小原子性資訊為標尺。
協議必須包括校驗機制，以便於接收方判別協議包正確完整接收，如果出錯需要較好的機制來確保通訊成功
（如重傳）。
五． 高效率
按資訊型別區分協議包類別，如：設定網路資訊引數，設定當前執行引數，可以區分開來，方便程式處理。
將同種操作編碼為乙個子集是一種高效手段，如read操作，編碼為0x0010，write操作，編碼為0x0020。
資料盡可能設計成同構模式，如果實在有差異，至少將同型別資料放置在一起，這樣程式可以充分利用指標和線性定址加速處理。
六． 易實現
儘量減少複雜演算法的使用，如，通訊鏈路穩定，資料幀的校驗碼可以由checksum代替crc。除非資源非常緊張，否則不要將過多的資訊擠壓在乙個資料裡，因為它會帶來可讀性差和實現困難。
七．軟體開發
盡可能地讓硬體isr完成驅動工作，不要讓「程序」參與複雜的時序邏輯，否則處理器將步履蹣跚且邏輯複雜！如：
接收固定長度的資料幀，可以使用dma，每接收完一幀dma_isr向程序發訊息。小心處理dma斷層異常（接收的資料幀長度正常但資料錯誤，資料為上幀的後半部分+本幀的前半部分）。
接收不定長的資料幀，可以使用狀態機，當接收到「幀尾資料」時向程序發訊息。小心資料紊亂和超時異常（資料紊亂時需要將狀態機及時復位，超時一般使用定時器監控）。
八. 考慮硬體
如果通訊鏈路是高速匯流排（如sport可達100mbps），一般設計成一幀產生一次中斷，它通過長度觸發的dma來實現，需要將協議設計成固定長度，如附錄a。它具備高效率，但靈活性較差。
如果通訊鏈路是低速匯流排（如uart一般100kbps），一般接收一位元組產生一次中斷，可以將協議設計成變長幀，如附錄b。它具備高靈活性，但效率較低。
附錄a 乙個基於dma傳輸固定長度的協議例項。
圖1顯示了pc傳送資料幀的格式，總長為64位元組，是4位元組的整倍數，符合絕大部分32位處理器結構體對齊的特性。
0x3c：int8u，幀頭，可見字元』
len：int8u，本幀的總資料長度，在圖4即為64
dst：int8u，標識目標裝置的id號
src：int8u，標識源裝置的id號
data：56位元組的儲存區，內容依賴於具體的通訊幀（例項見表2）
cmd：int16u，資料幀的類別
cs：int8u, 對它前面所有資料（62位元組）進行8位累加和校驗
0x7d：int8u, 幀尾，可見字元』｝』
圖1 pc傳送資料幀
表2 data域資料結構例項
目的
給m&m08配置iec61850協議通用部分
命令字
0x0010/0x0020/0x0030(1/2/3mu)
名稱
位元組
單位
說明
目標mac 6
/傳送資料報的目標mac位址
源mac 6
/傳送資料報的源mac位址
vlan 4
/0表示不新增，其他為vlan值
通道對映 32
/源資料對映到asdu的資料集2
/應用識別符號
asdu數 1
/應用服務資料單元個數
資料域總長度 51
/不能超過圖1資料幀的data總長
附錄b 乙個基於變長格式的uart通訊協議例項。
pc與iwl880a（一種無線通訊產品，詳見www.rimelink.com）通訊幀採用
變長格式，如下圖所示。大部分裝置（常見為pc機）對於接收以「回車符」的機制很好處理，協議中的tail就等於0x0d(換行符)。
嵌入式通訊協議 SPI
spi 序列外設介面，是一種高速的 全雙工，同步的通訊匯流排。spi的通訊原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有乙個主裝置和乙個或多個從裝置，需要至少4根線，事實上3根也可以 單向傳輸時 也是所有基於spi的裝置共有的，它們是mosi 資料輸入 miso 資料輸出 sclk 時鐘 cs 片選 ...
嵌入式軟體 自學 通訊協議
嵌入式通訊協議 分為 大協議 和 小協議 兩種 大協議 主要用來進行系統外的整個系統之間的通訊，協議如ethernet usb sata pcie等，傳輸速率在數百甚至上千mb s。小協議 主要用於系統內各個晶元間的通訊，協議如i2c spi uart協議，傳輸速率在幾kb s到幾mb s。小協議 ...
嵌入式硬體相關通訊協議
spi是序列外圍裝置介面 serial peripheral inte ce 是motorola首先在其mc68hcxx系列處理器上定義的。是一種高速的 全雙工的和同步的序列通訊匯流排。乙個主裝置和乙個從裝置使用4根線進行通訊 具有多個從裝置時，主裝置會給每乙個從裝置分配乙個cs腳，以便於選擇相應的...