存储的就是数据帧中数据段的数据。uint8_t Data[8];

时间: 2025-03-28 15:17:47 浏览: 9

数据帧中数据段的存储方式

在通信协议设计中,数据帧通常由多个字段组成,用于描述和传递特定的信息。根据提供的引用内容[^3],可以得知数据帧的一般结构如下:

  • 起始位:T1-T2-T3-T4 (8Bit),表示数据帧的开始。
  • 设备地址:固定为 0xA1 (16Bit)。
  • 功能码:定义当前数据帧的功能操作 (32Bit)。
  • 数据长度:指示后续有效数据的实际大小 (16Bit)。
  • 备用数据:预留字段,可能未被使用或具有特殊用途 (可变长度)。
  • CRC校验:循环冗余校验值,用于验证数据完整性 (T1-T2-T3-T4, 可能是自定义格式)。
  • 数据尾:标记数据帧结束。

使用 uint8_t Data[8] 的方法

数组 uint8_t Data[8] 是一种常见的实现方式,用来存储数据帧中的实际负载(Payload)。以下是其具体用法及其意义:

  1. 数据分片存储
    数组 Data[8] 提供了一个连续的 8 字节空间,能够容纳最多 8 字节的有效载荷。如果需要传输更大数据量,则可以通过多次发送或者扩展数据帧的方式解决。例如,在某些场景下,这 8 字节可能会进一步划分为子字段,类似于联合体(Union)的设计思路[^2]。

  2. 字节级访问控制
    利用 C/C++ 中指针运算的特点,可以直接通过索引来读取/修改任意一个字节的内容。这种灵活性非常适合嵌入式开发环境下的低层硬件交互需求。

  3. 兼容性与标准化
    定义固定的缓冲区大小有助于保持接口一致性并简化程序逻辑。当接收端收到完整的数据包后,只需按照既定规则解析即可恢复原始信息。

// 示例代码展示如何初始化及填充 uint8_t Data[8]
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    uint8_t Data[8]; // 创建一个8字节数组
    
    // 假设我们要填充值到这个数组里
    for(int i=0;i<8;i++) {
        Data[i] = i + 1; // 将数值从1至8依次放入各单元格
    }

    printf("Array content:\n");
    for(int j=0;j<8;j++) {
        printf("%d ", Data[j]);
    }
    
    return 0;
}

此代码片段展示了如何创建并初始化一个简单的 uint8_t 类型数组,并打印它的初始状态以便于调试查看。


结合 TCP 报头理解数据偏移的作用

除了上述提到的数据帧外,还需要注意的是在网络编程领域内也存在类似的机制——即TCP/IP 协议栈里的头部管理概念。其中涉及到了一个重要参数叫做“数据偏移”,它决定了真正的应用层数据何时才真正开始加载[^4]。对于本题而言虽然主要讨论的是串口或者其他专用总线上的短消息交换过程而非广域网连接情况,但是两者之间仍然存在着一定的相似之处值得借鉴学习。


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// CRC-8 多项式:0x07,初始值:0x00 uint8_t crc8(uint8_t *data, uint8_t length) { uint8_t crc =0; if (data == 0 || length == 0) { return 0; } for (uint8_t byte_index = 0; byte_index < length; byte_index++) { crc ^= data[byte_index]; for (uint8_t bit_index = 0; bit_index < 8; bit_index++) { if (crc & 0x80) { crc = (unsigned char)((crc << 1) ^ 0x07); } else { crc <<= 1; } } } return crc; } // 曼彻斯特编码发送一个字节(MSB优先) void send_byte(uint8_t byte) { for (uint8_t bit_index = 0; bit_index < 8; bit_index++) { current_bit = (uint8_t)(byte & 0x80) ? 1 : 0; // 提取当前最高位 // 发送当前比特的前半周期电平 ASK_DATA = (current_bit == 1) ? 0 : 1; // 1:前低后高;0:前高后低 delay_50us(1); // 前半周期延时(例如50μs) // 发送当前比特的后半周期电平 ASK_DATA = current_bit; // 1:后半高;0:后半低 delay_50us(1); // 后半周期延时(例如50μs) byte <<= 1; // 左移准备处理下一个比特 } } // 发送一个带 CRC 校验的字节数据 void transmit_byte(uint8_t data) { uint8_t crc; uint8_t send_data[2]; // 分别给数组元素赋值(必须先定义再赋值,不然会报错,微编译器真难用) send_data[0] = data; send_data[1] = 0; // 计算 CRC 校验值 crc = crc8(send_data, 1); send_data[1] = crc; // 发送起始位(高电平) ASK_DATA = 1; delay_50us(10); // 发送数据和 CRC 校验值 for (uint8_t byte_index = 0; byte_index < 2; byte_index++) { send_byte(send_data[byte_index]); } // 发送停止位(低电平) ASK_DATA = 0; delay_50us(10); }

/*======================= modbus.c ========================*/ #include "modbus.h" #include "usart1.h" #include "rs485.h" #include "timer.h" #include <string.h> // 数据存储区 static uint8_t coils[1250] = {0}; // 1-9999线圈(1位/线圈) //static uint8_t inputs[1250] = {0}; // 10001-19999 离散输入 //static uint16_t holding_regs[9999] = {0};// 40001-49999保持寄存器 //static uint16_t input_regs[9999] = {0}; // 30001-39999输入寄存器 static ModbusConfig __attribute__((unused)) current_cfg = { 115200, 0, 0, 350 }; volatile uint8_t frame_ready = 0; // 唯一实际定义 void Modbus_Init(void) { } // 发送响应帧 static void Send_Response(uint8_t *data, uint16_t len) { uint16_t i; RS485_SEND_MODE(); for(i = 0; i < len; i++) { USART_SendData(USART1, data[i]); while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); } while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET); RS485_RECEIVE_MODE(); } static void Handle_ReadCoils(uint8_t *frame, uint16_t len) { uint16_t start, quantity; uint8_t byte_cnt; uint8_t resp[255]; // 最大长度: 3 + 250 + 2 = 255 uint16_t idx, crc; int i; uint8_t err[3]; start = (frame[2] << 8) | frame[3]; quantity = (frame[4] << 8) | frame[5]; // 异常检查 if(start < COIL_START || (start + quantity) > COIL_END || quantity > 2000) { err[0] = frame[0]; err[1] = 0x81; err[2] = 0x02; Send_Response(err, 3); return; } // 构造响应 byte_cnt = (quantity + 7) / 8; resp[0] = frame[0]; resp[1] = 0x01; resp[2] = byte_cnt; // 数据填充 idx = start - COIL_START; memset(resp + 3, 0, byte_cnt); // 清零数据区 for(i = 0; i < quantity; i++) { if(coils[(idx + i) / 8] & (1 << ((idx + i) % 8))) { resp[3 + i / 8] |= (1 << (i % 8)); } } // CRC计算 crc = crc16(resp, 3 + byte_cnt); resp[3 + byte_cnt] = crc & 0xFF; resp[4 + byte_cnt] = crc >> 8; Send_Response(resp, 5 + byte_cnt); } void Modbus_Process(void) { static uint8_t rx_buf[256]; static uint16_t rx_len = 0; uint8_t data; uint16_t crc; // 接收处理 while(UART1GetByte(&data)) { if(rx_len < sizeof(rx_buf)) { rx_buf[rx_len++] = data; TIM2_Restart(); // 重置超时计时器 } } // 超时处理 if(frame_ready) { frame_ready = 0; // CRC校验 crc = crc16(rx_buf, rx_len - 2); if(crc == (rx_buf[rx_len - 1] << 8 | rx_buf[rx_len - 2])) { // 功能码路由 switch(rx_buf[1]) { case 0x01: Handle_ReadCoils(rx_buf, rx_len); break; // 其他功能码... } } rx_len = 0; } }修改代码

if ((err = snd_pcm_hw_params(capture_handle, hw_params)) < 0) { printf("Error setting parameters: %s\n", snd_strerror(err)); return 1; } snd_pcm_hw_params_free(hw_params); unsigned int frames_per_period = 2048; snd_pcm_uframes_t period_size = frames_per_period * CHANNELS * 2; snd_pcm_uframes_t buffer_size = period_size * 2; if ((err = snd_pcm_set_params(capture_handle, FORMAT, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED, CHANNELS, rate, 1, frames_per_period)) < 0) { printf("Error setting parameters: %s\n", snd_strerror(err)); return 1; } FILE *file = fopen(argv[1], "wb"); if (!file) { printf("Error opening file for writing!\n"); return 1; } uint32_t chunk_size = 0; uint32_t subchunk_size = 16; uint16_t audio_format = 1; uint16_t num_channels = CHANNELS; uint32_t sample_rate = rate; uint32_t byte_rate = (rate * CHANNELS * 2); uint16_t block_align = (CHANNELS * 2); uint16_t bits_per_sample = 16; uint32_t data_size = 0; fwrite("RIFF", 1, 4, file); fwrite(&chunk_size, 4, 1, file); fwrite("WAVE", 1, 4, file); fwrite("fmt ", 1, 4, file); fwrite(&subchunk_size, 4, 1, file); fwrite(&audio_format, 2, 1, file); fwrite(&num_channels, 2, 1, file); fwrite(&sample_rate, 4, 1, file); fwrite(&byte_rate, 4, 1, file); fwrite(&block_align, 2, 1, file); fwrite(&bits_per_sample, 2, 1, file); fwrite("data", 1, 4, file); fwrite(&data_size, 4, 1, file); uint16_t buffer[frames_per_period * CHANNELS]; while (1) { int n = snd_pcm_readi(capture_handle, buffer, frames_per_period); if (n < 0) { printf("Error reading from PCM device: %s\n", snd_strerror(n)); break; } fwrite(buffer, 2, n * CHANNELS, file); data_size += n * CHANNELS * 2; } uint32_t file_size = data_size + 36; fseek(file, 4, SEEK_SET); fwrite(&file_size, 4, 1, file); fseek(file, 40, SEEK_SET); fwrite(&data_size, 4, 1, file); fclose(file); snd_pcm_close(capture_handle); 加上注释

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