關於自定義協議，對於會的人很簡單，對於不會的人就摸不著頭腦。下面分享一些關於自定義協議的筆記。
什麼是協議？
協議這個概念我覺得挺雜的。就像嵌入式的概念一樣，說法不一，比如大家常常爭論FPGA是不是嵌入式、單片機是不是屬於嵌入式等等。下面簡單看一下嵌入式中協議這個概念。
在互聯網領域，協議常常指的是網絡協議。
在嵌入式中，協議按大類分主要可分為底層協議（硬件層協議/物理層協議）與上層協議（用戶層協議應用層協議），根據實際還可細分成很多層。底層協議如串口等，底層協議決定著數據傳輸的方式（傳輸數據需要多少條信號線，傳輸數據的時序是怎樣的）。上層協議決定著這些數據是拿來幹什麼用的。太難解釋了。。看實例吧：
這是多功能電能表的協議通訊協議，其中底層協議是485通訊，上層協議有很多條，但格式基本都統一：
每一幀（包）數據的格式都類似是這樣子的格式，例如讀數據協議：
主站往從站發送數據（控制器->智能電錶）：
從站往主站發送數據（智能電錶->控制器）：
明確了協議之後，該發什麼數據、收到的數據是怎麼樣我們都心裡有數，那麼這個通信的過程就很明朗了。一般控制器往外發送協議數據都比較簡單，重點是返回數據的處理（解析），解析方式根據協議的不同而有不同的方法。
協議（上層協議）按照通用性來分可以分為專有協議與自定義協議，例如上面電錶的協議其實是專有協議（具有一些標準的協議）：
自定義協議就是我們開發者可以針對一些應用、一些需求自己制定的一些協議。下面來分享一些常見的自定義協議：
常見的自定義協議
在我們嵌入式開發中，自定義協議的應用很多。例如上下位機之間的通訊、控制器與控制器之間的通訊、服務器與設備終端之間的通訊等。自定義協議也沒有什麼特定的規範、標準，可以很靈活地制定，只要能滿足開發需要即可。下面依舊以實例來做分享：
例子一（典型）：
之前有個物聯網項目，服務器往我們終端設備發送的協議數據類似於：
我們設備終端需要用到協議數據中字段的實際數據，整個數據包是字符串的形式，這時候可以用sscanf函數來做解析：
關於sscanf函數就不做解釋了，不會的朋友自行百度。sscanf函數在做類似的解析非常好用，很多時候都可以使用。如：
因為是兩端通訊，當然要確保通訊的正確性。比如服務器往設備發送數據，怎麼知道有沒有發送，這就得設備端在收到數據的同時回應相應的數據包。可以使用與sscanf函數相對應的sprintf函數做組包操作。比如（這個sprintf例子與上例無關，只是為了說明一下sprintf的用法）：
一端給另一端發送數據一般有兩種，以設備端在往服務端發送數據為例：
（1）當設備收到服務端的數據時，會回應與之對應的數據，這稱為被動應答。
（2）設備主動給服務端發送數據，例如設備常常定時、主動地給服務端發送一些時間戳信息等（俗稱心跳包），這樣服務端就知道設備是在正常工作的（活著的狀態）。這稱為主動發送或主動申請。
在處理這些字符串形式的協議數據的時候用sscanf、sprintf、strcmp、strstr、strcat等函數非常方便，有時候可以搭配正則表達式來做匹配。
例子二（典型）：
之前有個項目需要從控制板顯示主控制板的運行狀態，兩控制板之間使用的底層協議為485協議。上層協議（從控板接收數據協議）如：
這裡省略的部分為其他信息，比如整個數據包的長度等。
解析函數如：
這裡的應用比較簡單，只是解析一個報警信息來顯示。有時候需要用到整個數據包裡的數據，這時候我們可以建立一個結構體來保存所有我們需要的數據，這樣方便我們清晰、有條理地對數據進行處理。例如：
例子三（其它）：
上面的兩個例子中的自定義協議是比較典型的、用得比較多的。下面也分享其它我自己的一些例子，很多時候為了滿足我們自己通訊應用的需要，我們也會自己建立一些自己的小協議來滿足我們的需求。
（1）例子一
之前使用串口屏與STM32通訊的時候，我們有制定一些對應的協議。
為了讓STM32能識別我串口屏不同頁面發送的數據，必須要制定一條協議來識別頁面：
這樣，每切換至不同的頁面時，就會往STM32發送關於頁面的協議數據，這樣我們就可以知道當前處於哪個界面。
為了讓STM32能接收到正確的WiFi設置信息（如何區分WiFi名與密碼），必須要給WiFi信息添加一些輔助協議數據，如：
相應的解析處理函數：
（2）例子二
之前在一個單相用電器監測的應用中，有用到zigbee無線通訊，即其中一塊控制板做採集板。另一塊控制板做顯示板，有些朋友可能會有疑問為什麼不做在同一塊板上？其實這是一道全國大學生電賽題，我們只是根據題目要求來做的：
我們當時在做這個通訊時也是有制定一個簡單的協議，在數據前面加個標識，就像JSON格式數據的鍵值對。
我們制定的協議如：
相應的解析及結果：
類似這樣子的協議解析實際上是有套路的，摸清楚這些套路之後以後在做類似應用的時候其實就很簡單了。重點掌握sscanf、sprintf、strcmp、strstr、strcat等函數以及上面的兩種典型例子。小編在三個地方搬過磚，每個地方都有用到類似的自定義協議，而且都形成專門的協議文檔，每次做類似通訊類的應用的時候，都會按照這樣已份協議文檔來修改以適應不同的項目。
以上就是本次分享的關於嵌入式中自定義協議的一些筆記，希望各位看官喜歡。如有錯誤，歡迎指出，謝謝！
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