字节流中数据包的标识

Question

我在与加速度计传感器的通信方面遇到了一点问题。传感器连续输出约 8000 个读数/秒。传感器通过适配器插入 USB 端口并显示为 com4。我的问题是我似乎无法从字节流中挑选出传感器读取数据包。数据包大小为五个字节，格式如下：

            High nibble                     Low nibble

Byte 1      checksum, id for packet start   X high
Byte 2      X mid                           X low
Byte 3      Y high                          Y mid
Byte 4      Y low                           Z high
Byte 5      Y mid                           Y low

X,y,z 是加速度。

在传感器的文档中，它指出第一个字节中的高半字节是校验和（计算 Xhigh+Xlow+Yhigh+Ylow+Zhigh+Zlow），也是数据包开始的标识。我对针对外部设备进行编程非常陌生，并且无法真正掌握如何将校验和用作包开始的标识符（校验和不会一直变化吗？）。这是识别数据包开始的常用方法吗？有谁知道如何解决这个问题？

任何帮助将不胜感激。

Answer 1

...无法真正理解如何将校验和用作包开始的标识符（校验和不是一直在变化吗？）。

是的，校验和会改变，因为它来自数据。
但即使是固定值的数据包开头半字节（本身）也不足以（最初）识别（或验证）数据包。由于这是二进制数据（而不是文本），因此数据可以采用与任何固定值数据包开头相同的值。如果您对该起始半字节进行简单的扫描，那么该算法很容易将数据半字节误识别为起始半字节。

这是识别数据包开始的常用方法吗？

不，但考虑到高数据速率，这似乎是一种最小化数据包大小的方案。

有人知道如何解决这个问题吗？

您最初可能必须一次扫描五个字节的每个序列（即数据包的长度）。
计算此“数据包”的校验和，并将其与第一个半字节进行比较。
匹配表明您（可能）有数据包对齐。
不匹配意味着您应该扔掉第一个字节，并测试下一个可能的数据包，该数据包将从第二个字节开始（即移动剩余的 4 个字节并附加一个新的第 5 个字节）。

一旦实现（或假设）数据包对齐，您需要不断验证每个数据包的校验和，以确认数据完整性并确保数据包数据对齐。任何校验和错误都应强制再次寻找正确的数据包数据对齐（从当前“数据包”的第 2 个字节开始）。

Answer 2

你需要做的是在你的项目中用 c# 导入一些免费的 SerialPortTerminal 并首先检查你得到的所有数据和数据包，除非你已经这样做了。不仅仅是阅读，您还需要做一些类似...

   using System;
   using System.IO.Ports;
   using System.Windows.Forms;

   namespace SPE
   {
     class SerialPortProgram
     {
       // Create the serial port with basic settings
       private SerialPort port = new SerialPort("COM4",      9600, Parity.None, 8, StopBits.One);

       [STAThread]
       static void Main(string[] args)
       { 
         // Instatiate this class
         new SerialPortProgram();
       }

       private SerialPortProgram()
       {
         Console.WriteLine("Incoming Data:");

         // Attach a method to be called when there      // is data waiting in the port's buffer
         port.DataReceived += new         SerialDataReceivedEventHandler(port_DataReceived);

         // Begin communications
         port.Open();

         // Enter an application loop to keep this thread alive
         Application.Run();
       }

       private void port_DataReceived(object sender,      SerialDataReceivedEventArgs e)
       {
         // Show all the incoming data in the port's buffer
         Console.WriteLine(port.ReadExisting());
       }
     }
   }