我們（men）先說一下通訊協議。通訊（xùn）協議就是通訊雙方共同遵循的一套規則，定義協議（yì）的原（yuán）則是盡可能的簡單以提高傳輸率，盡可能（néng）的具有安全性保證數據傳輸（shū）完整（zhěng）正確。基於這2點規則，我們一個通訊協議應該是這樣的：頭+數據長度+數據正文+校驗
    例如：AA 44 05 01 02 03 04 05 EA
    這裏我（wǒ）假（jiǎ）設的一條數據，協議如下（xià）：
    數據頭：     AA 44
    數據長度： 05
    數據正文： 01 02 03 04 05
    校驗：       EA
    一般數據的校驗，都會采用常用的（de）方式，CRC16,CRC32,Xor。
    有（yǒu）的（de）數據安全要（yào）求高的（de），不允許丟包（bāo）的，可能（néng）還要加入重發機製或是加入數據恢（huī）複算法，在校驗後（hòu）根（gēn）據前麵數據添加恢複（fù）字節流以恢複數（shù）據。我這裏采用的是簡單的異或校驗，包含數據頭的所有（yǒu）字節，依次異或得到的。
    協議很簡（jiǎn）單（dān），我也認為分析協議是很簡（jiǎn）單的事情，下麵我們就如何分析協議來實際的結合c#看一下。
    在我們實際開始（shǐ）編碼之前，還有一個規（guī）則需要了解，我們有了通訊協議，如何結合串口的協議來分析，需要關心什麽（me）呢（ne）？哦。一般就是4個問題：緩存收到的所有數據（jù），找（zhǎo）到一條完整數據，分（fèn）析（xī）數（shù）據，界麵（miàn）通知。
    如果分的更詳（xiáng）細一點，緩存收到的所有數據，我們想到高效（xiào）的辦法就是順序表，也就是數組，但數組的操作比較複雜，當你使用（yòng）完一條數據後，用過的需要移除；新數據如果過多（duō）的時候，緩存過大需要清理；數據搬移等等，很有可能一個不小心就會丟數（shù）據導致軟件出些莫名其妙的小問題。個人建議，使用List，內部是數組方式（shì）實現，每次數據不足夠的時候（hòu）會擴容1倍，數據的增刪改都已經做的很完善了。不會出現什麽小問題。
    找到一條完整數據，如何找到完整數據呢？就我們例子的這個協議，首先在緩存的數據中找（zhǎo）AA 44，當我們找到後，探測後麵（miàn）的字節，發現是05，然後看（kàn）緩存（cún）剩下的數據是否足夠，不足夠就不用判斷，減少時間消耗，如果（guǒ）剩餘數據>=6個（包含1個字（zì）節的校驗），我們就算一個校驗，看和*後的校驗是否一致。
    分（fèn）析數據：鑒於網絡的開放性，我無法（fǎ）確定（dìng）讀者對c#的了解程度，介紹一下，常用的方式就是BitConvert.ToInt32這一係列的方法，把連續的字節（和變量長度一樣）讀取並轉換為（wéi）對應（yīng）的變量。c++下使用memcpy，或直接類型轉換後進行值拷貝，vb6下使用CopyMemory這個api。
    校驗：前麵說過了。完整性判（pàn）斷的時候（hòu）需要和校（xiào）驗對（duì）比，大多係統都不太嚴格（gé），不支持重（chóng）發，所以數據錯誤就直接丟棄。導致數據錯誤的原因很多，比如電磁幹擾導致數據不完整（zhěng）或錯誤、硬件（jiàn）驅動效率不夠導致數據丟失、我（wǒ）們的（de）軟件（jiàn）緩存（cún）出錯等。這些（xiē）軟（ruǎn）件（jiàn）因素數據係統錯誤，需要修改，但是電磁幹擾麽，有這個可能的。雖然很少。
   下麵是支持協議分析（協議不能配置，可配置（zhì）的協議不是我們（men）討論的範（fàn）疇。可以看看有DFA(確定性有限狀態機))

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
using System.Text.RegularExpressions;
namespace SerialportSample
{
    public partial class SerialportSampleForm : Form
    {
        private SerialPort comm = new SerialPort();
        private StringBuilder builder = new StringBuilder();//避免在事件處（chù）理（lǐ）方法中反複的創建，定義到外麵。
        private long received_count = 0;//接收計數
        private long send_count = 0;//發送計數
        private bool Listening = false;//是否（fǒu）沒有執行完invoke相關操作
        private bool Closing = false;//是否正在關閉串口，執行Application.DoEvents，並阻（zǔ）止再次invoke
        private Listbuffer = new List(4096);//默認分（fèn）配1頁內存，並始（shǐ）終限製不允許超過
        private byte[] binary_data_1 = new byte[9];//AA 44 05 01 02 03 04 05 EA
        public SerialportSampleForm()
        {
            InitializeComponent();
        }
        //窗體初始化
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //初始化下（xià）拉串口名稱列表框
            string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
            Array.Sort(ports);
            comboPortName.Items.AddRange(ports);
            comboPortName.SelectedIndex = comboPortName.Items.Count > 0 ? 0 : -1;
            comboBaudrate.SelectedIndex = comboBaudrate.Items.IndexOf("19200");
            //初始化SerialPort對象
            comm.NewLine = "/r/n";
            comm.RtsEnable = true;//根據實際情況吧。
            //添加事（shì）件注冊
            comm.DataReceived += comm_DataReceived;
        }
        void comm_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            if (Closing) return;//如果正在關閉，忽略操作，直接返回，盡快的（de）完成串口監（jiān）聽線程（chéng）的一次循（xún）環（huán）
            try
            {
                Listening = true;//設置標記，說明我已經開始處（chù）理（lǐ）數據（jù），一會兒要使用係統UI的。
                int n = comm.BytesToRead;//先記錄下來，避免（miǎn）某種（zhǒng）原因，人為（wéi）的原因，操作（zuò）幾次之間時（shí）間長，緩存不一致
                byte[] buf = new byte[n];//聲明一個臨（lín）時數組存儲當前來的串口數據
                received_count += n;//增加接收計數
                comm.Read(buf, 0, n);//讀取緩衝數（shù）據（jù）
                /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
                //<協議解析>
                bool data_1_catched = false;//緩存記錄數據是否捕獲到
                //1.緩存數據
                buffer.AddRange(buf);
                //2.完整性判斷
                while (buffer.Count >= 4)//至少要包含頭（2字節）+長度（dù）（1字（zì）節）+校驗（1字節）
                {
                    //請不要擔心使用>=，因為（wéi）>=已經和>,<,=一（yī）樣（yàng），是獨立操作符，並不（bú）是解析成>和=2個符號（hào）
                    //2.1 查找數（shù）據頭
                    if (buffer[0] == 0xAA && buffer[1] == 0x44)
                    {
                        //2.2 探測緩存數據是否有（yǒu）一條數據的字節，如果不夠，就不用費勁（jìn）的做其他驗證了（le）
                        //前麵已經限定了剩餘長（zhǎng）度>=4，那我們這裏（lǐ）一定能訪問到buffer[2]這個長度
                        int len = buffer[2];//數據長度
                        //數據完整判斷第一步，長度是否足夠
                        //len是數據段長度,4個字節是while行注釋的3部分長度
                        if (buffer.Count < len + 4) break;//數據不夠的（de）時候什麽都不做
                        //這裏確保數據長度足夠，數據頭標誌找到（dào），我們開始計算校驗
                        //2.3 校驗數據，確認數（shù）據正確
                        //異（yì）或校驗，逐個（gè）字節異或得到（dào）校驗碼
                        byte checksum = 0;
                        for (int i = 0; i < len + 3; i++)//len+3表示校驗之（zhī）前的位置
                        {
                            checksum ^= buffer[i];
                        }
                        if (checksum != buffer[len + 3]) //如果數據校驗失敗，丟棄這一包（bāo）數據
                        {
                            buffer.RemoveRange(0, len + 4);//從緩存中（zhōng）刪除錯誤數據
                            continue;//繼（jì）續下一次循環
                        }
                        //至（zhì）此，已經被找到了一條完整數據。我們將數據直（zhí）接分析，或是緩存起來一起分（fèn）析
                        //我（wǒ）們這裏采用的辦法是緩存一次，好處就（jiù）是如果你某種原因，數據堆積在緩存buffer中
                        //已經很多了（le），那你需要循環的找到*後一組，隻分析*新數據，過往數據你已經處理不及時
                        //了，就不（bú）要浪費更多時間了，這也是考慮到係統（tǒng）負載能夠降低。
                        buffer.CopyTo(0, binary_data_1, 0, len + 4);//複製一條完整數（shù）據（jù）到具體的數據緩存
                        data_1_catched = true;
                        buffer.RemoveRange(0, len + 4);//正確分析一條數據，從緩存中移除數據。
                    }
                    else
                    {
                        //這（zhè）裏（lǐ）是很重要的，如（rú）果數據開始不是頭，則（zé）刪除數（shù）據
                        buffer.RemoveAt(0);
                    }
                }
                //分析數據
                if (data_1_catched)
                {
                    //我們的數據都是定好格式的（de），所以當我們找到分析出的數據（jù）1，就知道固定位置一定是這些數據（jù），我們隻要（yào）顯示就可以了
                    string data = binary_data_1[3].ToString("X2") + " " + binary_data_1[4].ToString("X2") + " " +
                        binary_data_1[5].ToString("X2") + " " + binary_data_1[6].ToString("X2") + " " +
                        binary_data_1[7].ToString("X2");
                    //更新界麵
                    this.Invoke((EventHandler)(delegate { txData.Text = data; }));
                }
                //如果需要（yào）別的協議，隻要擴（kuò）展這個data_n_catched就可以了。往往（wǎng）我們協議多（duō）的情況下，還會包含數據（jù）編號，給來的數據進行
                //編號，協議優化後就是： 頭+編（biān）號+長度+數據+校（xiào）驗（yàn）
                //
                /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
                builder.Clear();//清（qīng）除字符串構造器的內容
                //因為要訪問ui資源，所以（yǐ）需要使用invoke方式同步ui。
                this.Invoke((EventHandler)(delegate
                {
                    //判斷是否是顯示為16禁止
                    if (checkBoxHexView.Checked)
                    {
                        //依次的拚接（jiē）出16進製字符串
                        foreach (byte b in buf)
                        {
                            builder.Append(b.ToString("X2") + " ");
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //直接按ASCII規則轉換成字（zì）符串
                        builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(buf));
                    }
                    //追加的形式添加到文本框末端，並滾動到*後。
                    this.txGet.AppendText(builder.ToString());
                    //修改接收計數
                    labelGetCount.Text = "Get:" + received_count.ToString();
                }));
            }
            finally
            {
                Listening = false;//我用完了，ui可以關閉串口了。
            }
        }
        private void buttonOpenClose_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //根據當（dāng）前串（chuàn）口對象，來判斷操作
            if (comm.IsOpen)
            {
                Closing = true;
                while (Listening) Application.DoEvents();
                //打開時點擊，則關閉串口
                comm.Close();
            }
            else
            {
                //關閉時點擊，則（zé）設置好端口（kǒu），波特率後打開
                comm.PortName = comboPortName.Text;
                comm.BaudRate = int.Parse(comboBaudrate.Text);
                try
                {
                    comm.Open();
                }
                catch(Exception ex)
                {
                    //捕獲到異常信息，創建一個新的comm對象，之前的不能用了。
                    comm = new SerialPort();
                    //現實異常（cháng）信息（xī）給客戶。
                    MessageBox.Show(ex.Message);
                }
            }
            //設置按鈕的狀態
            buttonOpenClose.Text = comm.IsOpen ? "Close" : "Open";
            buttonSend.Enabled = comm.IsOpen;
        }
        //動態的（de）修改獲取文本框是否支持自動（dòng）換行（háng）。
        private void checkBoxNewlineGet_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            txGet.WordWrap = checkBoxNewlineGet.Checked;
        }
        private void buttonSend_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //定義一個變量，記（jì）錄（lù）發送了幾個字節
            int n = 0;
            //16進製發送
            if (checkBoxHexSend.Checked)
            {
                //我們（men）不管規則了（le）。如果寫錯了一些，我（wǒ）們允許的，隻用正則得到有效的十（shí）六進製數
                MatchCollection mc = Regex.Matches(txSend.Text, @"(?i)[/da-f]{2}");
                Listbuf = new List();//填充到這個臨時列表中
                //依（yī）次添加到列表中
                foreach (Match m in mc)
                {
                    buf.Add(byte.Parse(m.Value, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber));
                }
                //轉換列表為數組後發送
                comm.Write(buf.ToArray(), 0, buf.Count);
                //記錄發送的字節（jiē）數
                n = buf.Count;
            }
            else//ascii編碼直接發送
            {
                //包含換行符
                if (checkBoxNewlineSend.Checked)
                {
                    comm.WriteLine(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length + 2;
                }
                else//不包含換行符
                {
                    comm.Write(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length;
                }
            }
            send_count += n;//累加發送字節數
            labelSendCount.Text = "Send:" + send_count.ToString();//更新界麵
        }
        private void buttonReset_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //複位接受和發送的字節數計數器並更新界（jiè）麵。
            send_count = received_count = 0;
            labelGetCount.Text = "Get:0";
            labelSendCount.Text = "Send:0";
        }
    }
}

至此，隻要按這個協議格式發送數據（jù）到軟件打開的串口，就能在數據的data標簽顯示出你的數據內容，我（wǒ）們現在是（shì）直（zhí）接顯示為：

01 02 03 04 05

也就是實際的數據段內容。

我們在回顧一下，一般二（èr）進製（zhì）格式數據就是這樣分析，分析數據長（zhǎng）度是否足夠，找到數據頭（tóu），數（shù）據長度，校驗，然（rán）後分析。
分析（xī）方式很多。結合各（gè）自實際情況操作，可以使用序列化方式，但是wince不支持，也可以用BitConvert方式將連續的（de）字（zì）節讀取為某個類型的（de）變量。
DataReceived事件（jiàn）中（zhōng），*高效的做法是指緩存（cún）數據，然後異（yì）步的去分析數據。但（dàn）是，這樣較複雜（zá），在效率要求（qiú）不是很高的情況下（大多數情況），可以在DataReceived事件（jiàn）中緩存數據後，立刻進行數據完整性檢查，有效性檢查，分析數據，以及更（gèng）新界麵。但這麽做有一個隱患，底層串口操作（zuò）的效率依（yī）賴於數據分析和界麵更新，任何一個（gè）環（huán）節頻繁耗時過長，都（dōu）會造成數據的（de）堆積。本（běn）文（wén）隻假設都（dōu）不拖時間的情況。各位小朋友, 希望本文（wén）對您有幫助, 感謝關注WONGLOVE!