串行点对点协议，但使用 8 个字节而不是 16 个字节

Question

我在Simple serial point-to-point communication protocol 中查看答案，但它对我的问题没有足够的帮助。一开始我还尝试在计算机和 8 位微控制器之间进行数据通信，然后最终我想通过无线电模块将一个微控制器与大约 40 个其他微控制器进行通信。基本上一个被指定为master，其余的都是slave。

速度是个问题

手头的问题是速度。因为每个数据包的通信需要在主设备和每个从设备之间至少每秒 4 次来回进行。

假设数据的波特率为 9600bps。那是每秒 960 字节。

如果我使用 16 字节的数据包，那么：40（从属）乘以 16（字节）乘以 2（路）= 640。将其除以 960，这意味着超过 1/2 秒。不好。

如果我使用 8 字节数据包，则：40（从属）乘以 8（字节）乘以 2（路）= 320。将其除以 960，这意味着 1/3 秒。就是这样。

但问题是我需要注意我的波特率，因为太高的波特率可能意味着在更远的距离丢失数据，但您可以看到 8 字节和 16 字节数据包之间的速度差异。

数据包格式思路

在我的设计中，我可能需要传输数以百万计的数字，以便使用符合我想法的 24 位。但这是我最初的想法：

Byte 1: Recipient address 0-255
Byte 2: Sender address 0-255
Byte 3: Command
Byte 4-6: Data
Byte 7-8: 16-bit fletcher checksum of above data

我不介意上面的格式是否调整，只要我至少有6位来识别发送者和接收者（因为我只会处理40个单元），并且包含命令的数据应该总共至少 4 个字节。

我应该如何修改我的数据包想法，以便即使在接收过程中刚刚打开的设备也可以与下一组数据同步？有没有办法不从每个数据字节中剥离一点？

Answer 1

依靠校验和！我的数据包将包括：

1. 收件人地址 (0..40) 与 0x55 异或
2. 发件人地址 (0..40) 与 0xAA 异或
3. 命令字节
4. 数据字节 0
5. 数据字节 1
6. 数据字节 2
7. CRC8 总和，由 Vroomfondel 建议

每个接收器都应该有一个包含最后七个接收字节的滑动窗口。当一个字节被移入时，该窗口应该检查它是否有效：

• 这两个地址是否在有效范围内？
• 这是一个有效的命令吗？
• CRC 是否正确？

尤其是最后一个应该安全地拒绝接收器在不同步时跳到的数据包。

如果您的命令代码少于 32 个，则每个数据包可能会减少到 6 个字节：40[Senders] 乘以 40[Receivers] 乘以 32[Commands] 的计算结果为 51200，这将适合 16 位而不是 24 位。

别忘了关闭奇偶校验位！

2017-12-09 更新：这里有一个接收函数：

typedef uint8_t U8;

void ByteReceived(U8 Byte)
{
   static U8 Buf[7]; //Bytes received so far
   static U8 BufBC=0;

   Buf[BufBC++] = Byte;

   if (BufBC<7) return; //Msg incomplete

   /*** Seven Byte Message received ***/

   //Check Addresses
   U8 Adr;
   Adr = Buf[0] ^ 0x55; if (Adr >= 40) goto Fail;
   Adr = Buf[1] ^ 0xAA; if (Adr >= 40) goto Fail;

   if (Buf[2] > ???) goto Fail; //Check Cmd

   if (CalcCRC8(Buf, 6) != Buf[6]) goto Fail;

   Evaluate(...);

   BufBC=0; //empty Buf[]
   return;
Fail:
   //Seven Byte Msg invalid -> chop off first byte, could use memmove()
   Buf[0] = Buf[1];
   Buf[1] = Buf[2];
   Buf[2] = Buf[3];
   Buf[3] = Buf[4];
   Buf[4] = Buf[5];
   Buf[5] = Buf[6];
   BufBC  = 6;
}