Arduino通过串口发送结构体

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探讨Arduino中结构体的定义与对齐问题，以及如何使用Serial.write()发送结构体数据，包括memcpy与指针转换两种方法。
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Arduino的串口有两类发送的函数Serial.print()类和Serial.write()类，前者以Ascii码的形式将要发送的内容编码发送，所以我们最后接收并看到的是一个一个的ASCII码组合而成的数据，本质上成了字符串；后者则以字节形式直接发送原始数据，所以我们在串口接收工具看到的数据是乱码，它们在计算机中就是这样存储的。

    有些时候，我们可能会自己定义数据结构，比如结构体类型的数据。结构体由一些基本的数据类型组合而成，用户可以自由添加和安排其内容，但是在自己实验和查阅资料了解到，在单片机中和在电脑中定义的结构体有一些区别。我们以下面的结构体为例。

    typedef struct sdata

    {

         char  c;

         int16_t  i;

         float   f;

    }sdata;

    如果按照Arduino的数据类型大小来算，为1+2+4=7，通过sizeof(sdata)验证后也为7；而如果这个结构体定义在linux操作系统下，用sizeof(sdata)算出来的结果为8，这涉及到计算机地址对齐的问题，具体请参考文章：http://blog.sina.com.cn/s/blog_5f77c7270100dnoy.html。知道了上面的问题，我们设计结构体就要注意，不同的数据类型顺序可能会导致不同的结构体大小，而我们在单片机如Arduino设计结构体时也要考虑对齐问题，比如将上面例子的char定义为二维数组char c[2],或者把char放到最后，这样即使我们接收时弄错了结构体大小，接到的数据也能够准确的放到结构体中。

    在Arduino中，print函数和write函数都无法直接发送结构体数据，因为结构体是用户自己的定义的，无法像其他数据那样有固定的格式或大小。所以我们必须将结构体转为字节数组，这样就可以通过write函数发送了，下面提供两种方法实现转换。

        方法一：使用memcpy函数，将结构体中的数据拷贝到一个字节数组中

                      sdata s;

                      ......

                       byte b[sizeof(sdata)];
                       memcpy(b,&s,sizeof(sdata));
                       Serial.write(b,sizeof(sdata));

        方法二：用一个字节类型的指针强制指向结构体首地址

                      sdata s;

                       ......

                       byte *tobyte=(byte*)&s;
                      Serial.write(tobyte,sizeof(sdata));

        两种方法在Arduino都测试过，都能成功发送。

        接收到这些数据时都是字节流，一般存储在缓冲字节数组中，如果想转换成原始的结构体，我们同样可以用memcpy，用法同上，只是源和目标换了位置。

        最后再说一点，如果结构体很大，数据很多，那么结构体没有赋值前数据是不确定的，为了避免不确定数带来的问题，我们该怎么初始化这个结构体呢？一条一条赋值可以，但是很麻烦。如果要求不高，把结构体内的数据全部置零也算是一种初始化吧，用memset函数可以将目标地址内的数据全部置为指定的数据。不知道还有没有其他更好的方法，如果有知道的希望能交流交流

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