串口原理串口握手协议的XONXOFF原理

### 串口原理与XON/XOFF握手协议详解 #### 一、串口通信概述 串行通信（简称串口）是一种数据传输技术，其中数据一位接一位地按顺序进行传输。这种通信方式广泛应用于计算机与外部设备之间的数据交换，如计算机与打印机、计算机与移动设备等场景。 #### 二、串口握手协议 为了确保数据能够正确无误地传输，串口通信通常采用握手协议来控制数据流。握手协议主要包括硬件握手和软件握手两种类型。其中，软件握手协议中的XON/XOFF机制被广泛使用，因为它简单且易于实现。 #### 三、XON/XOFF原理 XON/XOFF是一种软件流控机制，主要用于控制数据传输速率，防止数据过快导致接收方处理不及。该机制的核心在于两个控制字符：XON（通常为ASCII码值17，即十六进制的0x11）表示“开始传输”，XOFF（通常为ASCII码值19，即十六进制的0x13）表示“暂停传输”。 ##### 1. XON/XOFF传输流程 - **初始化**: 发送方和接收方协商使用XON/XOFF软件握手协议。 - **正常传输**: 在没有收到XOFF命令时，发送方持续发送数据。 - **暂停传输**: 当接收方检测到其缓冲区即将溢出时，发送XOFF命令给发送方，通知其暂停发送数据。 - **恢复传输**: 接收方处理完部分或全部数据后，再次发送XON命令给发送方，恢复数据传输。 ##### 2. 具体实例解析 假设电脑A和电脑B通过RS232串口通信，并协商使用软件握手协议（dcb.fOutX=TRUE），并定义XonChar为1，XoffChar为2。 - **案例分析**: - A向B发送字符2。 - B向A发送字符串"helloworld"。 根据XON/XOFF的规则，当B向A发送字符2（即XOFF命令）时，A应该停止发送数据。因此，在此情况下，A无法直接收到字符串"helloworld"。只有当B向A发送字符1（即XON命令）后，A才能开始接收数据。 ##### 3. 实际应用场景示例 想象一个场景，李四有许多书籍需要传递给张三。在某时刻，张三需要暂时离开去洗手间，这时张三会对李四说：“暂停！”（相当于发送XOFF命令）。李四收到指令后，会暂停传递书籍。当张三回来后，他会告诉李四：“我回来了，开始吧。”（相当于发送XON命令），于是李四继续将剩余的书籍传递给张三。 在此案例中，“张三”代表通信的接收端，“李四”代表通信的发送端。XOFF命令的传送方向是从接收端到发送端，用于告知发送端暂停数据传输；而XON命令同样从接收端到发送端，用于通知发送端恢复数据传输。 ##### 4. 发送端接收到XOFF后的数据处理 当发送端接收到XOFF命令后，尚未发送成功的字符将由操作系统进行管理。具体来说： - 如果使用的是重叠模式（overlap方式），发送端在收到XOFF命令后调用`WriteFile()`函数会返回`FAIL`，并且`GetLastError()`函数会返回`ERROR_IO_PENDING`。 - 如果使用的是非重叠模式，程序会在`WriteFile()`函数处暂停，直到数据发送成功。此外，还需要考虑超时设置。 #### 四、总结 XON/XOFF握手协议是一种简单的软件流控机制，适用于串口通信中的数据流量控制。通过合理设置XON/XOFF命令，可以有效避免数据丢失和缓冲区溢出等问题，从而提高通信的稳定性和可靠性。理解XON/XOFF的工作原理对于设计高效的串口通信系统至关重要。