一. 简单性

确保协议设计简单易懂，因为复杂的协议往往意味着实现困难且容易出错。协议的结构宜采用平面方式，每个域的作用明确，数据域长度和位置设计固定，注释详尽，文档清晰，并提供充分的实例，以便用户尽快上手和理解。

通常，协议应包含以下域：帧头，长度，帧类型，目标地址，源地址，数据，校验和帧尾。

二. 可扩展性

必须确保协议在增加功能和更改硬件后仍能正常工作，通常通过预留空间来实现。协议的变更应该只涉及量的增加，而不会引起协议结构的变化。

理想情况下，每个协议包都是原子信息，即本协议包与其他协议包之间没有关联。这样可以避免通信丢帧和由于设置牵连带来的错误。

协议包的长度应适中：如果长度过小，包含的信息量太少，会导致协议包的种类繁多，容易引起通信混乱和牵连错误；如果长度过大，包含的信息量过多，可读性较差，组帧和解帧的工作会变得困难，还会增加通信易受干扰的缺陷。一般来说，协议的长度应以最小原子性信息为参考。

协议必须包括校验机制，以便接收方能判断协议包是否正确完整地接收。如果发生错误，需要有可靠的机制来确保通信成功（例如重传）。

按信息类型区分协议包类别，如：设置网络信息参数，设置当前运行参数，可以区分开来，方便程序处理。

将同种操作编码为一个子集是一种高效手段，如Read操作，编码为0x0010，Write操作，编码为0x0020。

数据尽可能设计成同构模式，如果实在有差异，至少将同类型数据放置在一起，这样程序可以充分利用指针和线性寻址加速处理。

尽量减少复杂算法的使用，如，通讯链路稳定，数据帧的校验码可以由CheckSum代替CRC。除非资源非常紧张，否则不要将过多的信息挤压在一个数据里，因为它会带来可读性差和实现困难。

尽可能地让硬件ISR完成驱动工作，不要让“进程”参与复杂的时序逻辑，否则处理器将步履蹒跚且逻辑复杂！如：

接收固定长度的数据帧，可以使用DMA，每接收完一帧DMA_ISR向进程发消息。小心处理DMA断层异常（接收的数据帧长度正常但数据错误，数据为上帧的后半部分+本帧的前半部分）。

接收不定长的数据帧，可以使用状态机，当接收到“帧尾数据”时向进程发消息。小心数据紊乱和超时异常（数据紊乱时需要将状态机及时复位，超时一般使用定时器监控）。

如果通信链路是高速总线（如SPORT可达100Mbps），一般设计成一帧产生一次中断，它通过长度触发的DMA来实现，需要将协议设计成固定长度，如附录A。它具备高效率，但灵活性较差。

如果通信链路是低速总线（如UART一般100kbps），一般接收一字节产生一次中断，可以将协议设计成变长帧，如附录B。它具备高灵活性，但效率较低。

上图显示了PC发送数据帧的格式，总长为64字节，是4字节的整倍数，符合绝大部分32位处理器结构体对齐的特性。

Data域数据结构实例：

一个基于变长格式的UART通信协议实例：

PC与iWL880A（一种无线通信产品，详见www.rimelink.com）通信帧采用变长格式，如下图所示。大部分设备（常见为PC机）对于接收以“回车符”的机制很好处理，协议中的Tail就等于0x0D(换行符)。

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