結(jié)構(gòu)體對(duì)齊原則在自定義協(xié)議解析時(shí)的妙用之法

關(guān)于結(jié)構(gòu)體對(duì)齊的設(shè)置，以GCC 32bit編譯為例，我們可以來(lái)看看下面這個(gè)例子：

#include <stdio.h>
 
//默認(rèn)情況下，結(jié)構(gòu)體一般在內(nèi)存中的自動(dòng)對(duì)齊格式是4個(gè)字節(jié) 
 
//結(jié)構(gòu)體設(shè)置手動(dòng)對(duì)齊 
//如果這里是4,那么下面的打印就是8     
//如果這里是2，那么下面的打印就是6    
//如果這里是1，那么下面的打印就是5 
struct mystu
{
     char a ; 
     int  b ;
};


#pragma pack(4)
struct mystu0
{
     char a ; 
     int  b ;
};
#pragma pack()
 
#pragma pack(2)
struct mystu1
{
     char a ; 
     int  b ;
};
#pragma pack()

#pragma pack(1)
struct mystu2
{
     char a ; 
     int  b ;
};
#pragma pack() 
 
int main(void)
{
     printf("mystu:%d\n",sizeof(struct mystu));
     printf("mystu0:%d\n",sizeof(struct mystu0));
     printf("mystu1:%d\n",sizeof(struct mystu1));
     printf("mystu2:%d\n",sizeof(struct mystu2));
     return 0 ;
}

運(yùn)行結(jié)果：

根據(jù)這樣的原理，在MCU協(xié)議數(shù)據(jù)解析的時(shí)候就很有作用了，比如下面這個(gè)例子，目前在小車(chē)上用：

//結(jié)構(gòu)體，用于存儲(chǔ)解析的數(shù)據(jù)
typedef struct
{
 //幀頭(固定解析為FF)
    uint8_t frame_top ;   
 //版本 A1
    uint8_t version ;
 //方向 01(前進(jìn)) 02(后退) 03(左轉(zhuǎn)) 04(右轉(zhuǎn))
    uint8_t car_direction ;
 //速度 01(低速檔) 02(中速檔) 03(高速檔)
    uint8_t car_speed ;
 //炮臺(tái) 00(回到中間) 01(炮臺(tái)左轉(zhuǎn)) 02(炮臺(tái)右轉(zhuǎn))
    uint8_t car_fort_status ;
 //夾具 00(夾具夾緊) 01(夾具松開(kāi))
 uint8_t car_Fix_status ;
 //幀尾(固定解析為BB)
    uint8_t frame_tail ;
} Protocol;


//以下是串口回調(diào)的處理
/**
  * @brief This function handles USART1 global interrupt.
  */
void USART1_IRQHandler(void)
{
    /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    /*自定義協(xié)議*/
    /*
     幀頭 版本 方向 速度 炮臺(tái) 夾具 幀尾
     ff   A1
    */
    uint8_t Res;

    if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_RXNE) != RESET))
    {
        HAL_UART_Receive(&huart1, &Res, 1, 1000);

        if(0xBB != Res)
        {
            rbBuf[rx_count++] = Res ;
        }
        else
        {
            rbBuf[rx_count] = 0xBB ;
            //接收到0xBB了，這時(shí)候認(rèn)為已經(jīng)接收到完整的一幀數(shù)據(jù)，將接收標(biāo)志置1
            Recv_Flag = 1 ;
        }

        /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
        HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
        /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */

        /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    }

    /* USER CODE BEGIN 1 */

    /* USER CODE END 1 */
}
//在主函數(shù)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)解析
int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    while (1)
    {
        if(1 == Recv_Flag)
        {
            Recv_Flag = 0 ;
            //將接收緩沖區(qū)的數(shù)組強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針
            //通過(guò)結(jié)構(gòu)體指針可訪問(wèn)到每一個(gè)協(xié)議規(guī)格的數(shù)據(jù)
            Protocol *Car_Procol = (Protocol *)rbBuf;
            printf("幀頭:0x%x\n", Car_Procol->frame_top);
            printf("版本:0x%x\n", Car_Procol->version);
            printf("方向:0x%x\n", Car_Procol->car_direction);
            printf("速度:0x%x\n", Car_Procol->car_speed);
            printf("炮臺(tái):0x%x\n", Car_Procol->car_fort_status);
            printf("夾具:0x%x\n", Car_Procol->car_Fix_status);
            printf("幀尾:0x%x\n", Car_Procol->frame_tail);
            rx_count = 0 ;
        }
    }
}

從這里可以看到，串口接收的數(shù)據(jù)是一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)進(jìn)行接收，所以接收的每個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型一致，我們就可以直接定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，按照協(xié)議定義的順序，將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)依次讀取出來(lái)。

在小熊派上的運(yùn)行結(jié)果：

我在寫(xiě)上位機(jī)涉及到與MCU進(jìn)行協(xié)議通信的時(shí)候，經(jīng)常都是這么干的，這個(gè)方法不得不說(shuō)真的超方便。

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