這種帶幀頭幀尾的數據包處理流程可以簡單概括為 “識別邊界→提取有效數據→驗證完整性” 三個核心步驟，具體操作如下：

1.?數據包格式定義（先約定規則）

首先明確一個 “合格數據包” 的結構，比如：
幀頭（1字節，如0xAA） + 數據長度（1字節） + 實際數據（N字節） + 校驗位（1字節） + 幀尾（1字節，如0x55）
例：0xAA 0x03 0x01 0x02 0x03 0x06 0x55
（幀頭 0xAA，數據長度 3 字節，實際數據 [0x01,0x02,0x03]，校驗和 0x06，幀尾 0x55）

2.?接收數據（中斷 + 緩沖區）

• 串口中斷每次接收 1 個字節，存入環形緩沖區（類似 “臨時倉庫”），避免數據丟失；
• 主程序循環從緩沖區中讀取字節，按規則解析。

3.?按 “狀態機” 解析數據包（核心步驟）

用 “狀態切換” 的邏輯從連續字節流中識別完整數據包：

• 狀態 1：等幀頭
  逐個讀字節，直到讀到約定的幀頭（如 0xAA），進入下一狀態。
• 狀態 2：讀長度
  讀取 “數據長度” 字段（如 0x03），知道接下來要接收 3 字節實際數據。
• 狀態 3：讀數據
  按長度接收指定數量的實際數據（如 0x01、0x02、0x03），同時計算校驗和（如累加和 0x06）。
• 狀態 4：驗校驗
  接收校驗位，與本地計算的校驗和對比，一致則繼續，否則丟棄。
• 狀態 5：等幀尾
  接收幀尾（如 0x55），確認數據包完整，將實際數據交給應用層處理（如控制 LED、解析傳感器值）。

4.?異常處理

• 若中途讀到錯誤數據（如長度超出范圍、校驗不匹配），立即重置狀態機，重新等待幀頭，避免錯誤擴散。
• 若超時未收到完整幀（如超過 10ms），同樣重置狀態，防止緩沖區堆積無效數據。

總結：就像快遞分揀 —— 先按 “快遞單開頭標識”（幀頭）找到包裹，再按 “重量”（長度）確認內容多少，檢查 “防偽碼”（校驗），最后看 “結尾標識”（幀尾）確認完整，最終提取里面的物品（有效數據）。

引言：嵌入式串行通信的工程價值與挑戰

在嵌入式系統中，串口通信作為一種成熟、可靠的異步數據傳輸方式，被廣泛應用于傳感器數據采集、設備間指令交互、上位機監控等場景。STM32 系列微控制器憑借其豐富的 USART 外設資源與 HAL 庫的便捷性，成為實現串口通信的主流選擇。然而，在實際應用中，單純的字節級傳輸難以應對數據丟包、幀同步錯誤、噪聲干擾等問題，因此需要設計結構化的數據包協議。

本文基于 STM32 HAL 庫，系統闡述帶幀頭幀尾的數據包接收機制，涵蓋協議設計、硬件配置、中斷處理、數據解析、校驗實現等全流程技術細節。通過理論與實戰結合的方式，為入門工程師提供從協議設計到代碼調試的完整技術參考，助力掌握高可靠性串口通信的核心要點。

一、串口通信基礎理論與協議設計原則

1.1 異步串行通信原理

通用異步收發傳輸器（UART）是實現串口通信的核心硬件模塊，其工作基于以下原理：

• 異步傳輸機制：無需時鐘線同步，通過起始位（低電平）和停止位（高電平）界定數據幀，實現收發雙方的時序匹配。典型幀結構為：1 位起始位 + 8 位數據位 + 1 位校驗位（可選） + 1 位停止位，總長度 11 位 / 幀。

• 波特率同步：收發雙方必須預設相同的波特率（如 9600、115200 bps），允許 ±3% 的誤差（由硬件時鐘精度決定）。波特率越高，傳輸速率越快，但對時鐘穩定性要求越高。

• 信號電平標準：STM32 的 USART 支持 TTL 電平（3.3V），通過 MAX232 等芯片可轉換為 RS232 電平（±15V），實現長距離傳輸（≤15m）。

關鍵參數影響：

• 數據位：通常設為 8 位（兼容 ASCII 碼），特殊場景可選用 7 位（帶奇偶校驗）；
• 校驗位：用于簡單錯誤檢測，奇校驗（數據位 + 校驗位總 1 的個數為奇數）、偶校驗反之，無校驗位則依賴上層協議；
• 停止位：1 位適用于大多數場景，2 位用于噪聲較大的環境（如工業現場）。

1.2 數據包協議設計的核心要素

為解決字節流傳輸中的幀同步與數據完整性問題，需設計結構化數據包協議。帶幀頭幀尾的協議架構包含以下核心字段：

1.2.1 幀頭（Start of Frame, SOF）

• 功能：標識數據包的起始位置，解決 “如何從連續字節流中識別幀起點” 的問題。
• 設計原則：
  • 采用特殊字節（如 0xAA、0x55），避免與數據字段重復；
  • 長度可為 1-2 字節，雙字節幀頭（如 0xA5A5）可降低誤觸發概率；
  • 示例：#define FRAME_HEADER 0xAA

1.2.2 長度字段（Length）

• 功能：指示數據字段的字節數，用于接收方確定何時停止接收，避免數據溢出。
• 設計原則：
  • 1 字節可表示 0-255 字節數據，滿足多數場景；
  • 2 字節適用于大數據量傳輸（如固件升級）；
  • 示例：uint8_t data_len; // 數據字段長度

1.2.3 數據字段（Payload）

• 功能：承載實際有效數據，如傳感器值、控制指令等。
• 設計原則：
  • 長度由長度字段指定，動態可變；
  • 采用結構化數據格式（如結構體），便于解析；
  • 示例：uint8_t data_buf[256]; // 數據緩沖區

1.2.4 校驗字段（Checksum/CRC）

• 功能：檢測數據傳輸過程中的錯誤（如噪聲干擾導致的位翻轉）。
• 常見類型：
  • 校驗和（Checksum）：數據字段所有字節的累加和（取低 8 位），計算簡單但抗干擾能力弱；
  • CRC16：循環冗余校驗，生成 16 位校驗值，抗干擾能力強，適合工業環境；
  • 示例：uint8_t checksum; // 校驗和字段

1.2.5 幀尾（End of Frame, EOF）

• 功能：標識數據包的結束位置，輔助驗證幀完整性。
• 設計原則：
  • 與幀頭配合使用，形成 “首尾呼應”；
  • 可選用與幀頭互補的字節（如幀頭 0xAA，幀尾 0x55）；
  • 示例：#define FRAME_TAIL 0x55

完整幀結構示例：

1.3 協議設計的抗干擾策略

實際工業環境中，串口通信易受電磁干擾（EMI）影響，需通過協議設計增強魯棒性：

• 幀頭唯一性：選擇在數據字段中出現概率極低的字節作為幀頭（如 0xA5），可通過統計數據分布確定。
• 長度校驗：接收時若實際接收數據長度與長度字段不符，丟棄該幀。
• 雙重校驗：同時使用幀尾和校驗字段，如校驗失敗則拒絕該幀。
• 超時機制：若幀接收時間超過預設閾值（如 10ms），視為無效幀并重置接收狀態。
• escape 字符：當數據字段中出現幀頭 / 幀尾字節時，通過轉義字符（如 0x1B）處理，避免誤判（適用于復雜場景）。

二、STM32 USART 外設與 HAL 庫基礎

2.1 USART 外設硬件架構

STM32 的通用同步異步收發器（USART）具備以下核心特性：

• 多模式支持：支持異步通信（UART）、同步通信（SPI）及 IrDA、LIN 協議；
• 數據寬度：支持 8 位 / 9 位數據格式，可配置校驗位；
• 中斷資源：提供發送完成、接收非空、空閑線檢測等中斷，便于實時處理；
• DMA 支持：可通過 DMA 實現高速數據傳輸，降低 CPU 占用率；
• 波特率生成：由外設時鐘（PCLK1/PCLK2）經分頻器生成，支持最高 4.5Mbps（異步模式）。

關鍵寄存器：

• USART_SR：狀態寄存器，包含接收非空（RXNE）、發送完成（TC）等標志；
• USART_DR：數據寄存器，收發數據通過該寄存器交互；
• USART_BRR：波特率寄存器，配置分頻系數以生成目標波特率；
• USART_CR1：控制寄存器，使能收發器、中斷等。

2.2 HAL 庫串口通信 API 解析

HAL 庫（Hardware Abstraction Layer）為 USART 操作提供了封裝接口，核心函數如下：

2.2.1 初始化函數

c

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart);

• 功能：初始化 USART 外設，包括波特率、數據位、停止位、校驗位等參數；
• 配置結構體：

  c

  UART_HandleTypeDef huart2;
  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 115200;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  

2.2.2 中斷接收函數

c

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

• 功能：啟動中斷方式接收指定長度數據，接收完成后觸發回調函數；
• 參數：pData為接收緩沖區，Size為接收字節數；
• 中斷觸發：每接收 1 字節觸發一次中斷，直至接收完Size字節。

2.2.3 中斷回調函數

c

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); // 接收完成回調
void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  // 錯誤回調

• 功能：中斷服務程序（ISR）執行完畢后調用，用于處理接收數據或錯誤；
• 重寫要求：用戶需在應用層重寫該函數，實現自定義邏輯。

2.2.4 發送函數

c

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

• 功能：阻塞方式發送數據，超時未完成則返回錯誤；
• 非阻塞方式：HAL_UART_Transmit_IT（中斷）、HAL_UART_Transmit_DMA（DMA）。

2.3 中斷與 NVIC 配置

串口接收依賴中斷機制實現實時響應，需正確配置嵌套向量中斷控制器（NVIC）：

c

void MX_NVIC_Init(void) {NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct = {0};// 使能USART2中斷NVIC_InitStruct.Priority = 2; // 優先級（0最高）NVIC_InitStruct.SubPriority = 0;NVIC_InitStruct.VectorTableOffset = 0x00;NVIC_InitStruct.IrqNum = USART2_IRQn;NVIC_InitStruct.Init.State = NVIC_STATE_ENABLED;HAL_NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}

優先級設計原則：

• 串口接收中斷優先級應高于普通任務（如 LED 閃爍），確保數據不丟失；
• 多個中斷源共存時，按實時性要求排序（如傳感器數據接收優先級高于調試信息發送）。

三、數據包接收流程的實現

3.1 系統初始化流程

3.1.1 硬件初始化

1. GPIO 配置：USART 引腳需配置為復用推挽輸出（TX）和浮空輸入（RX）：

   c

   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA時鐘
   // USART2_TX -> PA2，USART2_RX -> PA3
   GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
   GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART2;
   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
   

2. USART 初始化：調用HAL_UART_Init完成波特率等參數配置，底層會自動使能 USART 時鐘并配置寄存器。

3. NVIC 初始化：通過MX_NVIC_Init配置中斷優先級，確保 USART 中斷可被正確響應。

3.1.2 接收緩沖區設計

為避免數據溢出，采用環形緩沖區（FIFO）存儲接收數據，其核心特性：

• 固定大小緩沖區（如 256 字節），通過頭指針（head）和尾指針（tail）管理數據；
• 當(head + 1) % BUFFER_SIZE != tail時，可寫入數據；
• 當head != tail時，可讀取數據。

c

#define RX_BUFFER_SIZE 256
uint8_t rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE]; // 環形緩沖區
uint16_t rx_head = 0;              // 寫入指針
uint16_t rx_tail = 0;              // 讀取指針// 寫入緩沖區
static void rx_buffer_write(uint8_t data) {uint16_t next_head = (rx_head + 1) % RX_BUFFER_SIZE;if (next_head != rx_tail) { // 緩沖區未滿rx_buffer[rx_head] = data;rx_head = next_head;}
}// 讀取緩沖區
static uint8_t rx_buffer_read(void) {if (rx_head == rx_tail) return 0; // 緩沖區空uint8_t data = rx_buffer[rx_tail];rx_tail = (rx_tail + 1) % RX_BUFFER_SIZE;return data;
}

3.2 中斷驅動的數據接收機制

3.2.1 啟動中斷接收

在main函數中啟動中斷接收，每次接收 1 字節：

c

HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rx_byte, 1); // rx_byte為全局變量

3.2.2 中斷服務程序（ISR）

USART 中斷發生時，硬件自動跳轉至USART2_IRQHandler：

c

void USART2_IRQHandler(void) {HAL_UART_IRQHandler(&huart2); // HAL庫中斷處理入口
}

• 底層處理：HAL_UART_IRQHandler會檢查中斷源（如 RXNE），讀取數據并清除中斷標志，最終調用回調函數。

3.2.3 接收回調函數實現

在回調函數中，將接收的字節寫入環形緩沖區，并重新啟動中斷接收：

c

uint8_t rx_byte; // 全局變量，存儲單次接收字節void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {if (huart == &huart2) {rx_buffer_write(rx_byte); // 寫入環形緩沖區HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rx_byte, 1); // 重新啟動接收}
}

關鍵設計：

• 每次接收完成后必須重新調用HAL_UART_Receive_IT，否則中斷僅觸發一次；
• 環形緩沖區的使用避免了中斷服務程序中的長時間處理，提高響應速度。

3.3 基于狀態機的幀解析

從環形緩沖區中提取有效數據包需通過狀態機實現，典型狀態定義：

c

typedef enum {STATE_WAIT_HEADER,  // 等待幀頭STATE_GET_LENGTH,   // 獲取長度字段STATE_GET_DATA,     // 獲取數據字段STATE_GET_CHECKSUM, // 獲取校驗字段STATE_WAIT_TAIL     // 等待幀尾
} FrameState;FrameState frame_state = STATE_WAIT_HEADER; // 初始狀態

3.3.1 狀態機流轉邏輯

1. STATE_WAIT_HEADER：

   c

   case STATE_WAIT_HEADER:if (rx_head != rx_tail) { // 緩沖區有數據uint8_t data = rx_buffer_read();if (data == FRAME_HEADER) {frame_state = STATE_GET_LENGTH; // 檢測到幀頭，轉下一狀態// 重置幀信息frame_len = 0;data_cnt = 0;checksum = 0;}}break;
   

2. STATE_GET_LENGTH：

   c

   case STATE_GET_LENGTH:if (rx_head != rx_tail) {frame_len = rx_buffer_read(); // 讀取長度字段// 校驗長度合法性（如≤255）if (frame_len > 0 && frame_len <= MAX_DATA_LEN) {frame_state = STATE_GET_DATA;} else {frame_state = STATE_WAIT_HEADER; // 長度無效，重置}}break;
   

3. STATE_GET_DATA：

   c

   case STATE_GET_DATA:while (rx_head != rx_tail && data_cnt < frame_len) {frame_data[data_cnt] = rx_buffer_read();checksum += frame_data[data_cnt]; // 計算校驗和data_cnt++;}if (data_cnt == frame_len) {frame_state = STATE_GET_CHECKSUM; // 數據接收完成}break;
   

4. STATE_GET_CHECKSUM：

   c

   case STATE_GET_CHECKSUM:if (rx_head != rx_tail) {uint8_t recv_checksum = rx_buffer_read();if (recv_checksum == checksum) {frame_state = STATE_WAIT_TAIL;} else {frame_state = STATE_WAIT_HEADER; // 校驗失敗}}break;
   

5. STATE_WAIT_TAIL：

   c

   case STATE_WAIT_TAIL:if (rx_head != rx_tail) {uint8_t data = rx_buffer_read();if (data == FRAME_TAIL) {// 幀接收成功，觸發處理函數frame_receive_complete = 1;}frame_state = STATE_WAIT_HEADER; // 重置狀態機}break;
   

3.3.2 幀處理與重置

當frame_receive_complete置位時，在主循環中處理有效數據：

c

if (frame_receive_complete) {frame_receive_complete = 0;// 處理數據（如解析指令、更新傳感器值）process_frame(frame_data, frame_len);// 清空數據緩沖區memset(frame_data, 0, MAX_DATA_LEN);
}

四、校驗機制的實現與優化

4.1 校驗和（Checksum）實現

校驗和是最簡單的校驗方式，計算數據字段所有字節的累加和：

c

uint8_t calculate_checksum(uint8_t *data, uint8_t len) {uint8_t checksum = 0;for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {checksum += data[i];}return checksum;
}

優缺點分析：

• 優點：計算簡單，適合資源受限的微控制器；
• 缺點：抗干擾能力弱，無法檢測偶數個位翻轉（如 0x01+0x02=0x03，若兩者均變為 0x02+0x01=0x03，校驗和不變）。

4.2 CRC16 校驗實現

循環冗余校驗（CRC16）通過多項式運算生成 16 位校驗值，抗干擾能力更強：

c

uint16_t calculate_crc16(uint8_t *data, uint8_t len) {uint16_t crc = 0xFFFF; // 初始值const uint16_t polynomial = 0xA001; // 多項式0x8005的反向for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {crc ^= data[i];for (uint8_t j = 0; j < 8; j++) {if (crc & 0x0001) {crc = (crc >> 1) ^ polynomial;} else {crc >>= 1;}}}return crc;
}

應用場景：

• 工業控制領域（如 Modbus 協議）；
• 對數據完整性要求高的場景（如固件傳輸）。

4.3 校驗方式的選擇策略

選擇原則：

• 平衡系統資源與可靠性需求；
• 小數據量（≤16 字節）優先選用校驗和；
• 大數據量或高噪聲環境選用 CRC16。

五、調試與優化技術

5.1 調試工具與方法

5.1.1 串口調試助手

• 功能：發送自定義數據包、監控接收數據，支持十六進制 / ASCII 顯示；
• 常用工具：SSCOM、XCOM、TeraTerm；
• 調試技巧：
  • 發送單幀數據，觀察 STM32 是否正確解析；
  • 連續發送多幀，驗證狀態機是否能正確區分幀邊界。

5.1.2 示波器 / 邏輯分析儀

• 用途：觀察物理層信號，排查波特率不匹配、信號畸變等問題；
• 關鍵指標：
  • 信號電平：高電平≥2V（TTL），低電平≤0.8V；
  • 波特率偏差：用示波器測量位寬，計算實際波特率（1 / 位寬）。

5.1.3 打印調試信息

通過 USART 發送調試日志，需重定向printf函數：

c

#include <stdio.h>
int fputc(int ch, FILE *f) {HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&ch, 1, 100);return ch;
}

• 應用：在狀態機各階段打印日志，如 “檢測到幀頭”、“校驗失敗” 等。

5.2 性能優化策略

5.2.1 減少中斷延遲

• 中斷服務程序中僅進行數據緩存，避免復雜計算；
• 合理設置中斷優先級，避免高優先級中斷頻繁搶占。

5.2.2 提高解析效率

• 狀態機采用 switch-case 結構，避免 if-else 嵌套；
• 數據緩沖區使用數組而非鏈表，減少指針操作開銷。

5.2.3 抗干擾優化

• 增加幀間隔檢測：兩幀之間至少間隔 1 個字節時間；
• 對關鍵指令采用確認機制：發送方需收到接收方的確認幀后才繼續發送。

5.3 常見問題與解決方案

六、實戰案例：傳感器數據接收系統

6.1 系統需求

設計一個溫濕度傳感器數據接收系統，要求：

• 數據包格式：幀頭 0xA5、長度 1 字節、數據 2 字節（溫度 + 濕度）、CRC16 校驗、幀尾 0x5A；
• 波特率 115200，無奇偶校驗，1 位停止位；
• 實時解析數據并通過 LED 指示（溫度 > 30℃亮紅燈）。

6.2 硬件設計

• 主控：STM32F103C8T6（含 USART2）；
• 傳感器：模擬溫濕度模塊（通過串口輸出數據）；
• 外設：LED（PA0，推挽輸出）。

6.3 軟件實現

6.3.1 協議定義

c

#define FRAME_HEADER 0xA5
#define FRAME_TAIL 0x5A
#define MAX_DATA_LEN 2 // 數據字段長度（溫度1B+濕度1B）
uint8_t frame_data[MAX_DATA_LEN];
uint8_t frame_len;
uint16_t crc16;
uint8_t data_cnt;
FrameState frame_state = STATE_WAIT_HEADER;
uint8_t frame_complete = 0;

6.3.2 初始化代碼

c

void System_Init(void) {HAL_Init();MX_GPIO_Init();MX_USART2_UART_Init();MX_NVIC_Init();// 啟動中斷接收HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rx_byte, 1);
}

6.3.3 狀態機解析代碼

c

void frame_parse(void) {switch (frame_state) {case STATE_WAIT_HEADER:if (rx_head != rx_tail) {uint8_t data = rx_buffer_read();if (data == FRAME_HEADER) {frame_state = STATE_GET_LENGTH;data_cnt = 0;crc16 = 0;}}break;// 省略其他狀態（參考3.3節）case STATE_WAIT_TAIL:if (rx_head != rx_tail) {if (rx_buffer_read() == FRAME_TAIL) {frame_complete = 1;}frame_state = STATE_WAIT_HEADER;}break;}
}

6.3.4 數據處理代碼

c

void process_data(void) {if (frame_complete) {frame_complete = 0;uint8_t temp = frame_data[0];uint8_t humi = frame_data[1];printf("溫度：%d℃，濕度：%d%%\r\n", temp, humi);// 溫度>30℃亮燈if (temp > 30) {HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);} else {HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);}}
}

6.3.5 主循環

c

int main(void) {System_Init();while (1) {frame_parse(); // 解析幀process_data(); // 處理數據HAL_Delay(10); // 降低CPU占用}
}

6.4 測試與驗證

1. 單幀測試：用調試助手發送0xA5 0x02 0x1E 0x40 0x7F 0x8A 0x5A（溫度 30℃，濕度 64%，CRC16=0x8A7F），觀察 LED 是否熄滅；
2. 連續測試：發送 100 幀數據，統計解析成功率（應≥99%）；
3. 抗干擾測試：在數據中插入幀頭字節（如0xA5 0x02 0xA5 0x40 ...），驗證狀態機是否能正確區分。

七、總結與擴展

7.1 核心技術要點

• 數據包協議設計需包含幀頭、長度、數據、校驗、幀尾，確保幀同步與完整性；
• 中斷驅動的接收機制結合環形緩沖區，可高效處理連續數據流；
• 狀態機是解析幀結構的核心方法，能有效區分幀邊界；
• 校驗方式需根據可靠性需求選擇，平衡性能與復雜度。

7.2 擴展應用方向

• 多設備通信：通過地址字段區分不同設備，實現總線式通信；
• DMA 接收：對于高速數據（如 115200bps 連續傳輸），采用 DMA 減少 CPU 干預；
• 協議擴展：增加功能碼字段，支持讀寫指令、配置參數等復雜交互；
• 加密傳輸：對敏感數據（如密碼）進行 AES 加密，增強安全性。

7.3 學習資源推薦

• 手冊：STM32F1xx 參考手冊（RM0008）第 25 章 “通用同步異步收發器”；
• 工具：STM32CubeIDE（集成 HAL 庫）、Serial Studio（高級串口調試工具）；
• 標準：Modbus 協議（工業串口通信標準）、ISO/IEC 11558（串行通信協議規范）。

通過本文的學習，入門工程師可掌握 STM32 串口數據包接收的核心技術，為更復雜的嵌入式通信系統設計奠定基礎。實際開發中，需結合具體場景優化協議與代碼，平衡可靠性、效率與資源開銷。