大家好，我是『芯知識學堂』的SingleYork，前一篇文章給大家介紹了“SYK-0806-A2S1 工業自動化控制之【15-串口收發十六進制數】”，這一篇中，筆者繼續給大家介紹跟串口通信有關的“自定義協議通信”，
在一些工業應用的場合，我們經常需要用到串口通信，既然是要通信肯定是需要相關協議的支持，業內比較標準的協議當然要數MODBUS協議了，
然而MODBUS協議要完全弄懂，也并非易事，很多時候，可能我們只需要簡單控制一些輸出同時讀取輸入輸出狀態，以及設定一些引數等，如果用標準的MODBUS協議肯定是沒有問題的，但是并不是所有人都能在短時間內摸透MODBUS協議，
那么，或許有人會說，自己隨便寫個簡單的協議不就好了！沒錯，這樣也是可以，只要通信設備雙方都按照約定好的協議去執行相關動作即可，這一講中，筆者就要著重介紹這種自定義協議的通信了，
說到自定義協議，筆者第一次接觸的時候，還是在用迪文DGUS屏的時候，在接觸了迪文DGUS屏的指令后，筆者才學會的使用自定義協議來做一些通信，那么，筆者就以迪文DGUS屏的指令為例，跟大家詳細一下自定義協議的相關知識吧，
迪文DGUS串口資料幀的架構是由以下幾個部分組成：
幀頭（2位元組）+ 資料長度（1位元組）+ 指令（1位元組）+ 資料（N位元組）+ CRC校驗（2位元組，可選）
所有指令都是以十六進制數發送，以寫控制暫存器指令（80）為例：
假如我們需要講觸摸屏的畫面“從當前頁面切換到第五幅圖片”，那么我們只需要通過串口向屏發送如下指令即可：
5A A5 04 80 03 00 05（此處不帶CRC校驗）
那么這些十六進制數都代表什么意思呢？其含義如下：
5A A5：幀頭由兩個位元組組成，可以自定義
04：發送資料的長度（指從指令開始到最后的資料長度，此處從80指令開始共發送4個位元組）
80：寫控制暫存器指令
03：控制暫存器地址
00 05：圖片地址
在這條命令中，省去了CRC校驗，其實在很多場合也可以用和校驗的方式替代CRC校驗，比如，我們可以將上述指令改成如下方式：
5A A5 04 80 03 00 05 92
最后一個數92即是一個校驗和，從資料長度位開始到最后一個資料累加求余，即得到了校驗和，
當然咯，這個校驗和我們可以用1個位元組，也可以用2個位元組，看大家使用習慣了，筆者經常都是用1個位元組來做和校驗位，既然是自定義，那么肯定是你想怎么用就怎么用了，前提是，通信兩邊都用一樣的協議，這樣大家都能通信上了，哈哈，看到這里，相信大家對于自定義協議應該有一定了解了，
其實，自定義協議確實很簡單，可以自己任意定義一串數字，只要雙方都按照定義好的格式收發資料即可，
接下來，筆者就一個實際的案例，在這款工控板上演示一下自定義協議通信，該工控板上有6個輸出，分別是Y0-Y5；8個輸入，分別是X00-X07，用串口助手模擬上位機來發送指令，分別控制每個輸出口的輸出狀態，在工控板接收到串口助手發來的指令后，根據不同指令執行相關動作，并回傳此時輸入輸出口的狀態，
首先，筆者定義串口助手發送的通信幀格式如下：
幀頭（2位元組）+ 長度（1位元組）+ 命令（1位元組）+ 控制指令（2位元組）
控制邏輯如下：
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 00，Y00輸出ON
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 01，Y00輸出OFF
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 01，Y01輸出ON
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 11，Y01輸出OFF
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 02，Y02輸出ON
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 12，Y02輸出OFF
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 03，Y03輸出ON
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 13，Y03輸出OFF
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 04，Y04輸出ON
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 14，Y04輸出OFF
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 05，Y05輸出ON
串口助手發送（十六進制）：5A A5 03 06 00 15，Y05輸出OFF
其中：
5A A5 – 即為幀頭
03 ------ 為資料長度（從該為后面一位起資料總位元組數）
06 ------ 為命令字
00 00 – 為控制指令
本例中筆者偷懶了，也省去了和校驗/CRC校驗，不過筆者相信，看到這里了，大家對應該是有能力自己增加上和校驗的，要是實在不知道，可以私聊筆者，
那么，發送問題是解決了，但是，要怎么接收這一串指令呢？還是參考迪文DGUS接收資料幀的方式，首先校驗幀頭：5A A5，然后再判斷長度位，根據長度位來確定需要接收資料的長度，比如，此處長度位為03，那么，我們只需要在接收到長度位之后，繼續再接收完3個資料即可認為資料接收完成，具體代碼實作如下：
/********************* UART1中斷函式************************/
void UART1_int (void) interrupt UART1_VECTOR
{
static bit RX_5A_OK = 0;
static bit RX_A5_OK = 0;
static u8 UART1_DataTemp = 0;
if(RI)
{
RI = 0;
UART1_DataTemp = SBUF;
if(RX_5A_OK)
{
if(RX_A5_OK)
{
RX1_Buffer[COM1.RX_Cnt++] = UART1_DataTemp; //將接收到的陣列暫存到RX1_Buffer陣列
if(COM1.RX_Cnt == RX1_Buffer[0] + 1) //接收完成
{
Uart1_RX_Finish = 1; //資料接收完成，將標志位置1
RX_5A_OK = 0;
RX_A5_OK = 0;
}
}
else
{
if(UART1_DataTemp == 0xA5)
{
RX_A5_OK = 1;
COM1.RX_Cnt = 0;
}
}
}
else
{
if(UART1_DataTemp == 0x5A)
{
RX_5A_OK = 1;
}
}
if(COM1.RX_Cnt >= COM_RX1_Lenth) COM1.RX_Cnt = 0;
}
if(TI)
{
TI = 0;
COM1.B_TX_busy = 0;
}
}
當然，這里其實我們也可以使用結束符來實作，比如回車換行符，也很簡單，只要找到回車換行對應的ASCII碼的十六進制數就好了，要是筆者沒記錯的話，應該是：0x0D、0x0A，那么我們可以在串口接收到0x0D、0x0A兩個資料之后認為是接收完成，當然，代碼部分筆者就不再貼出來了，留給讀者去完成了，
串口中斷接收完資料后，會產生一個Uart1_RX_Finish接收完成標志，然后就可以開始決議資料了：
/********************* APP運行 ***********************/
void app_run(void)
{
static u8 cnt = 0;
if(Uart1_RX_Finish)
{
if(!Uart1_TX_EN)
{
//根據收到的指令執行相應的動作
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x00))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 00，Y00輸出ON
Y00 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x10))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 01，Y00輸出OFF
Y00 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x01))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 01，Y01輸出ON
Y01 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x11))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 11，Y01輸出OFF
Y01 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x02))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 02，Y02輸出ON
Y02 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x12))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 12，Y02輸出OFF
Y02 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x03))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 03，Y03輸出ON
Y03 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x13))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 13，Y03輸出OFF
Y03 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x04))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 04，Y04輸出ON
Y04 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x14))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 14，Y04輸出OFF
Y04 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x05))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 05，Y05輸出ON
Y05 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x15))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 15，Y05輸出OFF
Y05 = OutputT_OFF;
}
TX1_Buffer[0] = 0x5A; //幀頭
TX1_Buffer[1] = 0xA5; //幀頭
TX1_Buffer[2] = 0x10; //長度：從長度后一位開始到最后一個資料總位元組數
TX1_Buffer[3] = 0x06; //命令0x06
TX1_Buffer[4] = !X00; //X00輸入狀態
TX1_Buffer[5] = !X01; //X01輸入狀態
TX1_Buffer[6] = !X02; //X02輸入狀態
TX1_Buffer[7] = !X03; //X03輸入狀態
TX1_Buffer[8] = !X04; //X04輸入狀態
TX1_Buffer[9] = !X05; //X05輸入狀態
TX1_Buffer[10] = !X06; //X06輸入狀態
TX1_Buffer[11] = !X07; //X07輸入狀態
TX1_Buffer[12] = Y00; //Y00輸出狀態
TX1_Buffer[13] = Y01; //Y01輸出狀態
TX1_Buffer[14] = Y02; //Y02輸出狀態
TX1_Buffer[15] = Y03; //Y03輸出狀態
TX1_Buffer[16] = Y04; //Y04輸出狀態
TX1_Buffer[17] = Y05; //Y05輸出狀態
TX1_Buffer[18] = 0x00; //和校驗：從長度位開始（包括長度位）到校驗前一位數累加和取低8位
for(cnt=2;cnt<18;cnt++)
{
TX1_Buffer[18] += TX1_Buffer[cnt];
}
COM1.TX_write = 0;
Uart1_TX_EN = 1;//uart1發送資料使能置“1”，準備開始發送資料
}
else
{
if(COM1.TX_write<19)
{
if(COM1.B_TX_busy == 0)
{
COM1.B_TX_busy = 1;
SBUF = TX1_Buffer[COM1.TX_write++]; //發送接收到的字符
}
}
else
{
COM1.RX_Cnt = 0;
Uart1_RX_Finish = 0;
Uart1_TX_EN = 0;//資料發送完成，uart1發送資料使能清“0”
memset(RX1_Buffer,NULL,sizeof(RX1_Buffer));//清空RX1_Buffer陣列
}
}
}
}
這部分代碼主要有兩個功能，第一部分主要就是對串口發來的資料的決議，根據不同的指令，執行相關動作：
//根據收到的指令執行相應的動作
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x00))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 00，Y00輸出ON
Y00 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x10))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 01，Y00輸出OFF
Y00 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x01))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 01，Y01輸出ON
Y01 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x11))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 11，Y01輸出OFF
Y01 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x02))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 02，Y02輸出ON
Y02 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x12))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 12，Y02輸出OFF
Y02 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x03))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 03，Y03輸出ON
Y03 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x13))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 13，Y03輸出OFF
Y03 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x04))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 04，Y04輸出ON
Y04 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x14))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 14，Y04輸出OFF
Y04 = OutputT_OFF;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x05))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 05，Y05輸出ON
Y05 = OutputT_ON;
}
if((RX1_Buffer[0] == 0x03)&&(RX1_Buffer[1] == 0x06)&&(RX1_Buffer[2] == 0x00)&&(RX1_Buffer[3] == 0x15))
{
//接收到指令（十六進制）：5A A5 03 06 00 15，Y05輸出OFF
Y05 = OutputT_OFF;
}
處理完相關指令后，變重新裝載要發送的資料（控制板回傳給串口助手的資料），回傳的資料幀格式為：幀頭（2位元組）+ 長度（1位元組）+ 命令（1位元組）+ X00狀態（1位元組）+ X01狀態（1位元組）+ X02狀態（1位元組）+ X03狀態（1位元組）+ X04狀態（1位元組）+ X05狀態（1位元組）+ X06狀態（1位元組）+ X07狀態（1位元組）+ Y0狀態（1位元組）+ Y1狀態（1位元組）+ Y2狀態（1位元組）+ Y3狀態（1位元組）+ Y4狀態（1位元組）+ Y5狀態（1位元組），代碼如下圖：
TX1_Buffer[0] = 0x5A; //幀頭
TX1_Buffer[1] = 0xA5; //幀頭
TX1_Buffer[2] = 0x10; //長度：從長度后一位開始到最后一個資料總位元組數
TX1_Buffer[3] = 0x06; //命令0x06
TX1_Buffer[4] = !X00; //X00輸入狀態
TX1_Buffer[5] = !X01; //X01輸入狀態
TX1_Buffer[6] = !X02; //X02輸入狀態
TX1_Buffer[7] = !X03; //X03輸入狀態
TX1_Buffer[8] = !X04; //X04輸入狀態
TX1_Buffer[9] = !X05; //X05輸入狀態
TX1_Buffer[10] = !X06; //X06輸入狀態
TX1_Buffer[11] = !X07; //X07輸入狀態
TX1_Buffer[12] = Y00; //Y00輸出狀態
TX1_Buffer[13] = Y01; //Y01輸出狀態
TX1_Buffer[14] = Y02; //Y02輸出狀態
TX1_Buffer[15] = Y03; //Y03輸出狀態
TX1_Buffer[16] = Y04; //Y04輸出狀態
TX1_Buffer[17] = Y05; //Y05輸出狀態
TX1_Buffer[18] = 0x00; //和校驗：從長度位開始（包括長度位）到校驗前一位數累加和取低8位
for(cnt=2;cnt<18;cnt++)
{
TX1_Buffer[18] += TX1_Buffer[cnt];
}
當然，這里筆者寫的有點繁瑣，其實8個輸入狀態完全可以用一個位元組來實作，6個輸出狀態也可以完全用一個位元組來實作，這里筆者只是為了讓大家更好的理解這個協議，所以寫的繁瑣了一點，資料裝載完成，就可以將資料一個個發送出去了，這里便是第二部分的功能：
if(COM1.TX_write<19)
{
if(COM1.B_TX_busy == 0)
{
COM1.B_TX_busy = 1;
SBUF = TX1_Buffer[COM1.TX_write++]; //發送接收到的字符
}
}
else
{
COM1.RX_Cnt = 0;
Uart1_RX_Finish = 0;
Uart1_TX_EN = 0;//資料發送完成，uart1發送資料使能清“0”
memset(RX1_Buffer,NULL,sizeof(RX1_Buffer));//清空RX1_Buffer陣列
}
發送完成之后，將接收陣列中的資料清零：
memset(RX1_Buffer,NULL,sizeof(RX1_Buffer));//清空RX1_Buffer陣列
接下來，我們只需要將程式下載到控制板中，再用串口助手來發送對應的指令，就能看到效果了，好了，有關自定義協議的知識就簡單介紹到這里了，有疑問的小伙伴們可以給筆者留言或者直接參與評論，下一節筆者將給大家介紹“單片機EEPROM的應用”，詳見“SYK-0806-A2S1 工業自動化控制之【17-EEPROM實作資料掉電保存】”，感謝大家的支持！
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