在 《STM32串口向世界問好》介紹過如何發送消息，那麼又如何接收消息呢？
也很簡單，只需要配置好串口接收，配置好中斷，並在串口中斷函數裏面進行數據接收就可以了。通用配置代碼如下：
/**
* @brief 初始化IO 串口1
* @param bound:波特率
* @retval None
*/
void USART1_Debug_Init(u32 bound)
{
//GPIO端口設置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
assert_param(bound >0 && bound <= 256000);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
USART_DeInit(USART1); //復位串口1
//USART1_TX PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //複用推輓輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA9
//USART1_RX PA.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA10
//USART 初始化設置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長爲8位數據格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2 ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//防止第一個數據被覆蓋
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啓中斷
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
}中斷處理接收函數爲：
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷 有數據爲 1 SET
{
res = (u8)USART_ReceiveData(USART1);
res = res ;
}
}如果此時需要判斷當接收的數據爲1時點亮LED1，當接收數據爲2時熄滅LED1則可在中斷裏作如下處理：
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷 有數據爲 1 SET
{
res = (u8)USART_ReceiveData(USART1);
if(0x01 == res)
{
LED1 = ON ;
}
if(0x02 == res)
{
LED1 = OFF ;
}
}
}但這種接收控制方法是不夠穩定與靈活的，比如在傳輸的過程中受到干擾，0x01 變成 0x02，則就會出現錯誤的控制。又比如我要接收一串數據並進行處理，這樣就不好控制了。
這時我們就要想着制定一套通信協議來方便通信。
在此介紹一種簡單通信協議，是我在設計一款無人機數據鏈通信時用到的一開源協議：MAVLink，另外加上CRC校驗，進一步保證接收數據的可靠性。
其通信數據格式如下：
紅色部分代表起始幀 STX 爲 0xFE ； LEN表示要發送的數據長度（PAYLOAD長度）；SEQ表示數據的序列號，循環從0至255發送（可以檢測是否丟包，並可能過此來判斷信號強度）；SYS是用來表示區分同一網絡中不同飛行器號的，即系統ID；COMP代表組件ID，表示飛行器上各個組成部分，如飛控單元，GPS等；MSG則代表消息ID，即要發送不同控制命令ID；PAYLOAD表示此命令的內容；最後兩字節是自動生的的CRC校驗碼 。
從上圖也可以看出PAYLOAD有效長度可爲0至255字節（因爲LEN來表示，它們都是無符號8位數據類型），所以一條消息長度最小爲8字節，最大爲263字節。
至此一簡單通信協議就介紹過了，說的有點多。下面就是如何對其解析，話不多說直接代碼說明：
#define MavlinkLenMin 8
#define MavlinkLenMax 263
#define STX 0xFE//MAVLINK HEAD
#define Add_STX 0x00
#define Add_LEN 0x01
#define Add_SEQ 0x02
#define Add_SYS 0x03
#define Add_COMP 0x04
#define Add_MSG 0x05
#define Add_PAYLOAD 0x06//PAYLOAD start from 0x06
typedef enum {BEEN_RECEIVED = 0, RECEIVING = !BEEN_RECEIVED} Receive_Status;
typedef struct
{
boolean Get ;
u16 Len ;
u8 Cache[MavlinkLenMax];
}MAVLink_Data_Struct , * MAVLink_Data_Struct_p ;
MAVLink_Data_Struct Msg_Rev ;
void Msg_Recv_Data_Analyse_Irq(u8 data)
{
if(RECEIVING == Msg_Rev.Get){
Msg_Rev.Cache[Msg_Rev.Len++] = data;
if(STX != Msg_Rev.Cache[Add_STX]){
Msg_Rev.Len = 0 ;
}
if(((u16)Msg_Rev.Cache[Add_LEN] + MavlinkLenMin)==Msg_Rev.Len){
Msg_Rev.Get = BEEN_RECEIVED ;
}
}
}可在串口中斷接收函數裏調用此函數用作協議數據接收解析
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中斷 有數據爲 1 SET
{
res = (u8)USART_ReceiveData(USART1);
Msg_Recv_Data_Analyse_Irq(res);
}
}當一條消息接收完成後，Msg_Rev.Get的狀態就會被設置成BEEN_RECEIVED ，這時就可在相關函數中對此條消息進行處理。
另外爲了消息的更可靠，還可加入CRC校驗，如下函數就是一簡單通用的CRC16校驗碼生成函數：
u16 crc_chk_value(u8 *data_value)
{
u16 crc_value = 0xFFFF;
u16 length = (uint16_t)data_value[1] + 6;
u16 i;
while(length--)
{
crc_value ^= *data_value++;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(crc_value & 0x0001)
crc_value = (crc_value >>1) ^ 0xa001;
else
crc_value=crc_value >> 1;
}
}
return(crc_value);
}如上述的對LED燈控制，我們可以作如下簡單設計，設定發送操控數據的設備SYS ID爲1，假定組件串口1的ID爲1，消息ID也爲1，另外發送的數據長度也爲1，則解析控制函數如：
void Msg_Control_Process(void)
{
u16 checksum;
if(BEEN_RECEIVED == Msg_Rev.Get){
checksum = crc_chk_value(Msg_Rev.Cache);
if( (Msg_Rev.Cache[Msg_Rev.Cache[Add_LEN] + 6 + 1] == (checksum & 0xFF)) &&
(Msg_Rev.Cache[Msg_Rev.Cache[Add_LEN] + 6 + 2] == ((checksum >> 8) & 0xFF)) ){
if( (0x01 == Msg_Rev.Cache[Add_SYS]) && (0x01 == Msg_Rev.Cache[Add_COMP]) ){
if(0x01 == Msg_Rev.Cache[Msg_Rev.Cache[Add_LEN] + 6]){
LED1 = ON ;
}
if(0x02 == Msg_Rev.Cache[Msg_Rev.Cache[Add_LEN] + 6]){
LED1 = OFF ;
}
}
}
Msg_Rev.Get = RECEIVING ;
Msg_Rev.Len = 0;
}
}此函數可在主輪詢裏調用，當中斷里正常接收到一串消息後，就可以根據條件判斷及加處控制處理，處理完成後再繼續接收。因加入了CRC校驗及消息和組件ID檢測等，數據可靠性增加，當然軟件通信可靠性增強一般是通過增加冗餘來實現，此也不例外。
稍微複雜的控制用此比較好，上面的例程用此只是作簡單原理性說明，有點大材小用的感覺 。
另在此設計中，你會發現，當接收完一條消息，處理完成後才接收下一條。這樣，當處理過程較費時間，並且消息在不斷的快速發送時，就容易引起丟包現象 ，所以以上設計並不是很好的。那麼這個又如何解決呢？
待我研究下，下篇將會作詳細介紹 。