李 莹， 贾 彬

（1.太原理工大学 信息工程学院，山西 太原 030024；2.山西省万立科技有限公司 山西 太原 030032）

串行通信接口（如RS232、RS485等）作为计算机与单片机交互数据的主要接口，广泛用于各类仪器仪表、工业监测及自动控制领域中。通信协议是需要通信的双方所达成的一种约定，它对包括数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题作出统一规定，在双方的通信中必须共同遵守[1]。在实际应用系统中，如果缺少一个严格、合理、规范的串口通信协议，将无法保证数据传输的正确性及通信的可靠性。因此，文中提出一种基于状态机串口通信协议的设计方法：通过合理地设置数据包格式来保证了数据传输的正确性；引入了状态机方法，简化了协议的实现难度，提高了通信的可靠性，同时使通信过程具有较高的容错能力。

1 定义数据包格式

串口通信中最小的的信息单元是数据帧。一个数据帧通常包括起始位、数据位、结束位，另外还可以包含用于检测传输错误的“奇偶校验位”，每个数据帧中传输的数据位可以有5、6、7、8 或 9 个[2]。

实际通信过程中，数据的发送是一帧一帧地进行，当被传输的数据超过一帧时（例如浮点型数据），如果没有对数据帧进行必要的打包，发送出去的数据将会很难被数据接收方解释与分析，进而造成数据传输混乱与错误。因此，在一般应用中有必要将数据帧组装成数据包再发送。为了保证数据传输的正确性，将数据包定义为如图1所示。……