【嵌入式外设精学】Day10｜校验与协议帧：和、CRC、帧头长度

【嵌入式外设精学】Day10｜校验与协议帧：和、CRC、帧头长度

今天解决：有校验为什么还会执行错命令？帧该怎么设计？

目录

1. 问题

• 串口收对了字节却解错业务
• 校验过了但动作错乱

2. 原理

2.1 两层“校验”

2.2 校验能力差别（直觉）

2.3 为什么还要帧头和长度

• 帧头：从字节流里认出“一条消息开始”
• 长度：知道这条收到哪结束，并防止乱值导致缓冲区爆掉
• 校验：整条对不对

三件套缺一不可。

3. 代码示例

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

#define FRAME_HDR 0xAAu
#define FRAME_MAX 16u

typedef struct {
uint8_t hdr;
uint8_t len;
uint8_t cmd;
uint8_t data[8];
uint8_t sum;
} frame_t;

uint8_t sum_range(const uint8_t *p, uint32_t n)
{
uint8_t s = 0;
while (n—) {
s = (uint8_t)(s + *p++);
}
return s;
}

bool frame_valid(const frame_t *f)
{
/* 约定：sum 覆盖 hdr..data */
uint8_t s = sum_range((const uint8_t *)f, (uint32_t)(2u + 1u + 8u));
return (f->hdr == FRAME_HDR) && (s == f->sum);
}

简单 CRC8 示例（可替换为库函数）：

uint8_t crc8_calc(const uint8_t *d, uint32_t n)
{
uint8_t crc = 0x00u;
uint32_t i;
int b;
for (i = 0; i < n; i++) {
crc ^= d[i];
for (b = 0; b < 8; b++) {
crc = (crc & 0x80u) ? (uint8_t)((crc << 1) ^ 0x07u)
: (uint8_t)(crc << 1);
}
}
return crc;
}

4. 常见误区

5. 自测

6. 答案

作者：shuifanyu 标签：协议 CRC 校验和 串口