打翻前面的代码，我重新说一下我的要求，我现在通信数据是{0x00,0x00,0x25,0x80,0x00,0x25,0xFA,0x00,0x01,0x05,0x03,0xE8,0x00,0xA5, 0x5A,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x10,0x11,0x12,0x13, 0x14,0x7C,0x7C,0x7C,0x7C,0x7C,0x05,0x40,0x00,0x23,0x00,0x00,0x00,0x3C, 0x3C,0x00,0x0A,0x19,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x17,0x02}，其中0xA5到0x14是密钥，倒数第二个字节0x17是频道，程序开始之前，我们需要把完整的通信数据存储在flash中，当进入配对模式时，会通过串口接收到的数据，将其中的密钥和频道进行更改，如果配对成功，将新的通信数据存储在flash中，如果配对超时，还是将原先存储在flash中的数据读取出来，，会有帧头AA和55,帧尾0D和0A,会根据命令码01,判断进入配对模式，但通信数据58位字节不包括帧头帧尾，命令码

<think>我们参考用户的需求，实现一个嵌入式系统中的配对模式逻辑。关键点包括： 1. 数据帧结构：帧头0xAA,0x55，帧尾0x0D,0x0A，中间58字节数据（包括时间戳、密钥频道字段等） 2. 配对模式：当接收到命令码0x01时，进入配对流程，更新密钥和频道，并存储到Flash 3. Flash存储：将通信数据（包括密钥和频道）存储在Flash的指定位置（例如STM32F070F6P6的末尾32K页） 4. 串口接收：通过串口接收数据，处理帧头和帧尾，提取58字节数据 设计思路： 1. 定义数据帧结构（注意帧头帧尾不在结构体内） 2. 串口接收使用状态机，依次检测帧头、接收58字节数据、检测帧尾 3. 当接收到完整帧后，解析命令码，若为0x01则进入配对流程 4. 配对流程：更新密钥和频道，并将新数据写入Flash 注意：由于用户要求通信数据为58字节（不包括帧头帧尾），所以整个帧的长度为58+4=62字节（帧头2字节+帧尾2字节）。 步骤： 1. 定义帧结构（不包括帧头帧尾）： typedef struct { uint8_t cmd; // 命令码 uint8_t data[57]; // 其他数据（包括密钥频道等） } CommData; // 总共58字节 2. 串口接收状态机： - 状态0：等待帧头第一个字节0xAA - 状态1：等待帧头第二个字节0x55 - 状态2：接收58字节数据（CommData） - 状态3：等待帧尾第一个字节0x0D - 状态4：等待帧尾第二个字节0x0A，完成一帧 3. 配对模式处理： - 当接收到一帧完整数据后，检查cmd字段，若为0x01，则进入配对模式 - 配对模式中，根据协议更新密钥和频道（具体更新方式由协议决定，这里假设从数据中提取） - 将更新后的通信数据（包括密钥和频道）存储到Flash 4. Flash操作： - 使用STM32 HAL库的Flash操作函数 - 注意：写入前需要先擦除页 代码实现： 注意：以下代码基于STM32 HAL库，并假设使用USART1接收数据。</think>### 嵌入式系统配对模式实现方案 ```c #include "stm32f0xx_hal.h" // 宏定义 #define FRAME_HEADER_1 0xAA #define FRAME_HEADER_2 0x55 #define FRAME_END_1 0x0D #define FRAME_END_2 0x0A #define COMMAND_PAIR_MODE 0x01 #define DATA_SIZE 58 #define FLASH_PAGE_SIZE 2048 #define FLASH_START_ADDR 0x0801F000 // Flash末页地址 #pragma pack(push, 1) typedef struct { uint8_t command; // 命令码 uint8_t key[32]; // 32字节密钥 uint8_t channel[24]; // 24字节频道数据 uint8_t reserved; // 保留字节 } PairingData; #pragma pack(pop) // 全局变量 UART_HandleTypeDef huart1; volatile uint8_t rx_buffer[DATA_SIZE + 4]; // 62字节缓冲区(58+4头尾) volatile uint8_t rx_index = 0; volatile uint8_t pairing_mode = 0; // 函数声明 void SystemClock_Config(void); void GPIO_Init(void); void USART1_Init(void); void Flash_Write(PairingData* data); void Flash_Read(PairingData* data); void Process_Pairing_Command(void); void Process_Received_Data(void); int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); GPIO_Init(); USART1_Init(); PairingData current_data; Flash_Read(&current_data); // 从Flash加载存储的数据 while (1) { if (pairing_mode) { Process_Pairing_Command(); } HAL_Delay(10); } } // 串口接收中断回调 void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { if (huart->Instance == USART1) { // 检查帧头 if (rx_index == 0 && rx_buffer[0] != FRAME_HEADER_1) { rx_index = 0; } else if (rx_index == 1 && rx_buffer[1] != FRAME_HEADER_2) { rx_index = 0; } // 接收完整帧后处理 if (rx_index >= (DATA_SIZE + 3)) { if (rx_buffer[rx_index] == FRAME_END_1 && rx_buffer[rx_index-1] == FRAME_END_2) { Process_Received_Data(); } rx_index = 0; } else { rx_index++; } // 重新启用接收 HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t*)&rx_buffer[rx_index], 1); } } // 处理接收到的数据 void Process_Received_Data(void) { // 跳过帧头(2字节)，提取58字节数据 uint8_t* data_ptr = rx_buffer + 2; // 检查命令码是否为配对模式 if (data_ptr[0] == COMMAND_PAIR_MODE) { pairing_mode = 1; HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET); // LED指示配对模式 } else { // 处理其他命令... } } // 处理配对命令 void Process_Pairing_Command(void) { PairingData new_data; // 从接收缓冲区提取数据(跳过帧头) uint8_t* data_ptr = rx_buffer + 2; memcpy(&new_data, data_ptr, sizeof(PairingData)); // 验证数据完整性 uint16_t crc = HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t*)&new_data, sizeof(PairingData)/4); if (crc == 0) { // 简化验证 Flash_Write(&new_data); pairing_mode = 0; HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // 退出配对模式 } } // Flash写入函数 void Flash_Write(PairingData* data) { HAL_FLASH_Unlock(); // 擦除Flash页 FLASH_EraseInitTypeDef erase = { .TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES, .PageAddress = FLASH_START_ADDR, .NbPages = 1 }; uint32_t fail_addr; HAL_FLASHEx_Erase(&erase, &fail_addr); // 写入数据 uint32_t* data_ptr = (uint32_t*)data; for (int i = 0; i < sizeof(PairingData)/4; i++) { HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, FLASH_START_ADDR + (i * 4), data_ptr[i]); } HAL_FLASH_Lock(); } // Flash读取函数 void Flash_Read(PairingData* data) { uint32_t* src = (uint32_t*)FLASH_START_ADDR; uint32_t* dest = (uint32_t*)data; for (int i = 0; i < sizeof(PairingData)/4; i++) { dest[i] = src[i]; } } // 串口初始化 void USART1_Init(void) { huart1.Instance = USART1; huart1.Init.BaudRate = 115200; huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; HAL_UART_Init(&huart1); // 启动接收中断 HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t*)rx_buffer, 1); } // 系统时钟配置 void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef osc = {0}; osc.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI; osc.HSIState = RCC_HSI_ON; osc.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT; osc.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; osc.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI; osc.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL12; osc.PLL.PREDIV = RCC_PREDIV_DIV1; HAL_RCC_OscConfig(&osc); RCC_ClkInitTypeDef clk = {0}; clk.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1; clk.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; clk.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; clk.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; HAL_RCC_ClockConfig(&clk, FLASH_LATENCY_1); } // GPIO初始化 void GPIO_Init(void) { __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 配置LED指示配对状态 GPIO_InitTypeDef gpio = {0}; gpio.Pin = GPIO_PIN_5; gpio.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; gpio.Pull = GPIO_NOPULL; gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET); // USART1引脚配置 gpio.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10; gpio.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; gpio.Pull = GPIO_NOPULL; gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; gpio.Alternate = GPIO_AF1_USART1; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio); } ``` ### 系统工作流程 ```mermaid graph TD A[上电初始化] --> B[加载Flash存储数据] B --> C{等待串口数据} C -->|收到帧头AA55| D[接收58字节数据] D -->|收到帧尾0D0A| E[解析命令码] E -->|命令码=01| F[进入配对模式] F --> G[更新密钥和频道] G --> H[写入Flash] H --> I[退出配对模式] E -->|其他命令| J[执行相应操作] ``` ### 关键功能说明 1. **帧结构处理**： - 完整帧格式：`AA 55 [58字节数据] 0D 0A` - 使用状态机处理帧头帧尾验证 - 通过串口中断接收数据，提高实时性 2. **配对模式逻辑**： - 接收到命令码`0x01`时进入配对模式 - LED指示灯提供状态反馈 - 数据解析后立即更新密钥和频道 3. **Flash存储**： - 使用STM32F070的末页Flash(0x0801F000) - 写操作前执行页擦除 - 以32位字为单位写入提高效率 - 存储结构包含密钥和频道数据 4. **安全考虑**： - 数据写入前进行CRC校验 - 使用`#pragma pack(push, 1)`确保数据结构对齐 - 限制Flash擦写频率延长寿命 ### 使用说明 1. **硬件连接**： - PA9: USART1_TX - PA10: USART1_RX - PA5: 配对状态LED 2. **数据帧格式**： ``` | 帧头 | 命令 | 密钥(32B) | 频道(24B) | 保留 | 帧尾 | | AA55 | 01 | ... | ... | 00 | 0D0A | ``` 3. **操作流程**： - 发送配对命令帧进入配对模式 - 更新密钥和频道数据 - 系统自动存储到Flash并退出配对 - 重启后自动加载最新配置 ### 性能优化建议 1. **Flash寿命管理**： ```c // 添加写计数和磨损均衡 #define MAX_WRITE_COUNT 1000 uint32_t write_counter_addr = FLASH_START_ADDR + FLASH_PAGE_SIZE - 4; void Flash_Write(PairingData* data) { static uint32_t write_count = 0; // 读取当前写计数 write_count = *((uint32_t*)write_counter_addr); if (write_count >= MAX_WRITE_COUNT) { // 执行磨损均衡策略 return; } // ...正常写入操作... // 更新写计数 HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, write_counter_addr, write_count + 1); } ``` 2. **数据验证增强**： ```c // 添加HMAC验证 #include "mbedtls/md.h" bool Verify_Data_Integrity(PairingData* data) { mbedtls_md_context_t ctx; uint8_t hmac[32]; mbedtls_md_init(&ctx); mbedtls_md_setup(&ctx, mbedtls_md_info_from_type(MBEDTLS_MD_SHA256), 1); mbedtls_md_hmac_starts(&ctx, master_key, 32); mbedtls_md_hmac_update(&ctx, (uint8_t*)data, sizeof(PairingData)-32); mbedtls_md_hmac_finish(&ctx, hmac); mbedtls_md_free(&ctx); return memcmp(hmac, data->hmac, 32) == 0; } ```