帮我写一下代码，并且每段代码对应的注释说明，让我可以明白实现的功能，我想实现stm32f407单片机可以从串口读取{"start":"1","input1":"68","input2":150,"input3":20,"end":"OK"}这种被发送到串口的数据包，其中"start":"1"为帧头，"end":"OK"为帧尾，当帧头和帧尾正确则开始读取并存储input1，input2，input3的数值，这三个变量有可能是字符串也有可能是数值类型，存储完后把三个数值打印到串口上，检测是否存储正确，

### STM32F407串口接收JSON格式数据包并解析 为了实现STM32F407单片机通过串口接收特定格式的数据包，解析其中的`input1`、`input2`和`input3`数值，并将其存储后再回传至串口以验证正确性，可以按照以下方法设计程序。 #### 数据包结构 假设数据包采用如下格式： - **帧头**：固定为 `0xFE` - **帧尾**：固定为 `0xFF` - **数据部分**：包含 JSON 格式的字符串，例如 `"{"input1":1,"input2":2,"input3":3}"` 当接收到完整的数据包后，需检测其有效性（如校验帧头/帧尾是否匹配），然后解析 JSON 字符串提取所需字段值。 --- #### 接收与处理逻辑 以下是基于中断方式的代码示例： ```c #include "stm32f4xx.h" #include <string.h> #include <stdio.h> #define MAX_BUF_LEN 256 // 缓冲区最大长度 uint8_t rxd_buf[MAX_BUF_LEN]; // 接收缓冲区 volatile uint8_t recv_state = 0; // 接收状态 volatile uint16_t rxd_index = 0; // 当前接收索引 volatile uint8_t rxd_flag = 0; // 完整数据包接收完成标志 // 初始化串口函数 void USART1_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; USART_InitTypeDef USART_InitStruct; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); // 配置 PA9 作为 TX, PA10 作为 RX GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1); // 配置 USART 参数 USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200; USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART1, &USART_InitStruct); USART_Cmd(USART1, ENABLE); USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 启用接收中断 } // 中断服务程序 void USART1_IRQHandler(void) { uint8_t recv_dat; if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) { // 接收中断 recv_dat = USART_ReceiveData(USART1); // 获取接收到的数据 switch (recv_state) { case 0: // 等待帧头 if (recv_dat == 0xFE) { // 检测到帧头 recv_state = 1; // 切换到接收数据状态 rxd_index = 0; // 清空索引 } break; case 1: // 接收数据阶段 if (rxd_index >= sizeof(rxd_buf)) { recv_state = 0; // 超过缓存大小则丢弃当前包 break; } rxd_buf[rxd_index++] = recv_dat; // 将数据写入缓冲区 if (recv_dat == '}') { // 如果遇到 '}' 表明可能结束 recv_state = 2; // 进入等待帧尾状态 } break; case 2: // 等待帧尾 if (recv_dat == 0xFF) { // 检测到帧尾 rxd_flag = 1; // 设置接收完成标志 recv_state = 0; // 返回初始状态 } else { recv_state = 0; // 若未检测到帧尾，则重置状态 } break; } USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); // 清除中断标志位 } } ``` --- #### 解析JSON数据 在主循环中，当检测到 `rxd_flag == 1` 时，表示已成功接收到一整个数据包。此时可调用库函数（如 cJSON 或手动解析）来提取所需的 `input1`、`input2` 和 `input3` 数值。 ##### 手动解析示例 如果不想引入额外库文件，可以通过简单的字符串操作解析 JSON 数据： ```c int parse_json(uint8_t *buf, int buf_len, int *input1, int *input2, int *input3) { char key_input1[] = "\"input1\":"; char key_input2[] = "\"input2\":"; char key_input3[] = "\"input3\":"; char value_str[16]; memset(value_str, 0, sizeof(value_str)); // 查找 input1 的值 const char *pos = strstr((char *)buf, key_input1); if (!pos || sscanf(pos + strlen(key_input1), "%d", input1) != 1) return -1; // 查找 input2 的值 pos = strstr((char *)buf, key_input2); if (!pos || sscanf(pos + strlen(key_input2), "%d", input2) != 1) return -1; // 查找 input3 的值 pos = strstr((char *)buf, key_input3); if (!pos || sscanf(pos + strlen(key_input3), "%d", input3) != 1) return -1; return 0; } ``` --- #### 主循环中的处理流程 ```c int main(void) { USART1_Init(); // 初始化串口 while (1) { if (rxd_flag) { // 检查是否有新数据包到达 rxd_flag = 0; // 清除标志 int input1, input2, input3; if (parse_json(rxd_buf, rxd_index, &input1, &input2, &input3) == 0) { printf("Received Data:\n"); printf("Input1: %d\n", input1); printf("Input2: %d\n", input2); printf("Input3: %d\n", input3); // 发送回传数据 char send_buf[64]; snprintf(send_buf, sizeof(send_buf), "{\"output1\":%d,\"output2\":%d,\"output3\":%d}", input1, input2, input3); for (size_t i = 0; i < strlen(send_buf); ++i) { USART_SendData(USART1, send_buf[i]); while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); } } else { printf("Invalid data packet.\n"); } } } } ``` --- ### 总结 以上代码实现了 STM32F407 单片机通过串口接收带有帧头 (`0xFE`) 和帧尾 (`0xFF`) 的 JSON 数据包的功能[^1]。它能够解析出指定键值对的内容，并将结果重新打包成 JSON 格式发送回去以确认接收无误。此方案适用于实时性和可靠性较高的应用场景。 ---