一、舵机指令包格式
帧头： 连续收到两个 0x55 ,表示有数据包到达。
ID: 每个舵机都有一个 ID 号。ID 号范围 0～253,转换为十六进制 0x00～0xFD。广播 ID: ID 号 254(0xFE) 为广播 ID,若控制器发出的 ID 号为 254(0xFE)，所有的舵机均接收指令，但都不返回应答信息，（读取舵机 ID 号除外，具体说明参见下面指令介绍）以防总线冲突。
数据长度： 等于待发送的数据（包含本身一个字节）长度，即数据长度 Length加 3 等于这一包指令的长度，从帧头到校验和。
指令： 控制舵机的各种指令，如位置、速度控制等。
参数： 除指令外需要补充的控制信息。
校验和： 校验和 Checksum，计算方法如下：
Checksum = ~ (ID + Length + Cmd+ Prm1 + … Prm N)若括号内的计算和超出 255,则取最低的一个字节，“~”表示取反。
二、74HC126D芯片介绍
1、定义：
74HC126D是一款四缓冲器/线路驱动器集成电路（IC），属于74系列芯片。该芯片具有四个独立的缓冲器/线路驱动器，可以同时处理四个信号输入，并将其转换为输出信号。采用SOP-14封装，具有较小的体积和较低的功耗，适合高密度集成和小型化设计。此外，该芯片具有高速度、低噪声和低功耗等优良性能，可以保证信号传输的稳定性和可靠性。因此，74HC126D芯片在各种电子设备和系统中得到广泛应用。
控制 TX_CON（控制发送）：
将 TX_CON 拉低：
- 使用微控制器的GPIO输出功能，将一个引脚输出低电平（例如0V或接地）。
- 这将导致74HC126D芯片上对应的 TX_CON 输入端被拉低，使得输出端 Y1 处于激活状态。
- 微控制器通过串口 TX 发送数据时，数据信号将被74HC126D内部的放大器放大并传输到 Y1 输出端，驱动外部设备或传输线。
控制 RX_CON（控制接收）：
- 将 RX_CON 拉高：
- 使用微控制器的GPIO输出功能，将一个引脚输出高电平（例如Vcc或逻辑高电平）。
- 这将使得74HC126D芯片上对应的 RX_CON 输入端被拉高，导致输出端 Y2 进入高阻态。
- 当外部设备通过串口 RX 发送数据时，数据信号能够直接进入微控制器的串口接收引脚，而不受74HC126D的影响或干扰。
硬件原理图：
2、74HC126D
74HC126D介绍：
功能描述：
可以看出，当OE输出高电平时 输入是高电平那么输出就是高电平，输入是低电平输出就是低电平。
当OE为低电平时，不管输入状态是什么，输出都是高阻抗关断状态（抽象理解为悬空）。
高阻输出一般是指数字电路输出时不为高电平或低电平，而是相当于断开的一种状态，输出点的电位由后面的电路决定。
这个芯片的作用就是，当需要写入的时候，拉低TX_CON，这样，串口TX发送什么，输出就是什么。拉高RX_CON，这样，串口接收RX就相当于悬空，什么也不干。接收数据也是如此.
三、程序解读
STM32串口1发送指令，另一个串口3打印接收的数据
串口1发送指令：
void Serial_SendArray(uint8_t *Array, uint16_t Length)
{
uint16_t i;
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_11); //TX_COn
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12); //RX_COn 74HC126D接收状态
for (i = 0; i < Length; i ++)
{
Serial_SendByte(Array[i]);
}
if(i == Length)
{
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_11); //74HC126D发送状态
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_12);
}
}
//读取舵机信息
uint16_t LobotSerialServoRead(uint8_t id, uint8_t value)
{
uint16_t ret;
buf[0] = buf[1] = LOBOT_SERVO_FRAME_HEADER;
buf[2] = id;
buf[3] = 3;
buf[4] = value;
buf[5] = LobotCheckSum(buf);
LobotSerialWrite(buf, 6); //发送获取位置的命令
ret = LobotSerialMsgHandle(); //获取接收到的数据
// USART2_Send_Data(ret);
// USART2_Send_Data(LobotRxBuf[LobotRxBuf[3]+2]);
return ret;
}接收中断：
#define BUFFER_SIZE 20 // 假设缓冲区大小为20字节
#define FRAME_START_BYTE 0x55 // 帧起始字节
uint8_t rxBuf;; // 定义接收数据的缓冲变量
static uint8_t frameHeaderCount = 0;
static uint8_t dataLength = 0; // 数据长度，默认为2
static uint8_t dataCount = 0; // 数据计数器
static uint8_t RxState = 0;
static uint8_t pRxPacket = 0;
uint8_t frameHeaderBit = 0;
uint8_t rxBuffer[BUFFER_SIZE];
int rxIndex = 0; // 缓冲区索引
void USART1_IRQHandler(void)
{
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
{
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
rxBuf = USART_ReceiveData(USART1);
if (!frameHeaderBit) { //判断连续两个帧头是否为0x55
if (rxBuf == FRAME_START_BYTE) {
frameHeaderCount++;
rxBuffer[rxIndex++] = rxBuf;
if(frameHeaderCount == 2){
frameHeaderCount = 0;
frameHeaderBit = 1; //接收到完整的帧头
rxIndex = 2; //从第三个开始存数据
}
}
}else{
// 已经处于帧内
rxBuffer[rxIndex++] = rxBuf; //从索引3开始
// 假设帧长度固定为7字节
if (rxIndex >= 7) {
// 检查帧头是否正确
if (rxBuffer[0] == FRAME_START_BYTE && rxBuffer[1] == FRAME_START_BYTE) {
// 打印整个接收到的数据帧
printf("Received frame: ");
for (int i = 0; i < rxIndex; i++) {
printf("%02X ", rxBuffer[i]); //十六进制打印
}
printf("\n");
// 复位缓冲区和状态标志，准备接收下一个帧
rxIndex = 0;
frameHeaderBit = 0;
frameHeaderCount=0;
} else {
// 如果帧头不正确，丢弃整个缓冲区
rxIndex = 0;
frameHeaderBit = 0;
frameHeaderCount=0;
}
}
}
}
}校验和计算：
循环计算累加和：从buf数组的第三个元素开始累加，累加的长度由buf[3]决定，直到累加到指定长度。
取反操作：对累加和进行按位取反。
类型转换：将取反后的结果转换为uint8_t类型。
返回校验和：将转换后的结果作为函数的返回值，即为计算得到的校验和。
延时操作：调用延时函数Delay_ms(10)，用于稳定处理过程。
//校验和
uint8_t checksum;
//缓冲区
extern uint8_t rxBuffer[BUFFER_SIZE];
uint8_t buf[6];
//校验计算
uint8_t LobotCheckSum(uint8_t buf[])
{
uint8_t i;
uint8_t temp = 0;
for (i = 2; i < buf[3] + 2; i++)
{
temp += buf[i];
}
temp = ~temp;
i = (uint8_t)temp;
Delay_ms(10);
return i;
}调用校验和计算函数，获取校验和。通过判断校验和是否与 rxBuffer[3] + 2 位置的数据是否相等，来进行下一步的命令判断。
命令cmd位于 rxBuffer数组的索引5
uint16_t LobotSerialMsgHandle(void)
{
uint8_t cmd;
uint16_t ret;
checksum = LobotCheckSum(rxBuffer);
// 校验和验证
if (checksum == rxBuffer[rxBuffer[3] + 2]) {
uint8_t cmd;
uint16_t ret;
// printf("Checksum valid:%d\n\r",checksum);
Delay_ms(1000);
// 进一步处理数据
cmd = rxBuffer[4]; //14
// printf("cmd :%d\n",cmd);
switch(cmd)
{
break;
case LOBOT_SERVO_ID_READ:
ret = rxBuffer[2]; //读取ID
return ret;
break;
default:
break;
}
}
else {
printf("Checksum invalid\n\r");
}
return 0;
}
串口打印情况:
前面两个0x55是帧头，第一个和第二个01都是舵机的id，04是数据的长度（从第一个01到第二个01，总共4个数据），OE是命令指令的十六进制（十进制为14），EB是校验和。
计算过程：
十六进制转十进制
01 ---- > 01
04 ---- > 04
OE ---- > 14
EB -----> 235
从第三位累加到倒数第二位，即第一个01 --- > 第二个01
校验和 = ~（1+ 4 + 14 + 1 ）=~（20）= 255 - 20 =235
由此可以验证数据正确
