我們先說一下通訊協議。通訊協議就是通訊雙方共同遵循的一套規則，定（dìng）義協議的原則是盡（jìn）可能的簡單以提高傳（chuán）輸率，盡可能的具有安全性保證數據傳輸完整正確。基於（yú）這2點規則，我們一個通訊協議應該是這（zhè）樣的：頭+數據長度+數據正文+校驗
    例（lì）如：AA 44 05 01 02 03 04 05 EA
    這裏我（wǒ）假設的一條數據，協議如下：
    數據頭（tóu）：     AA 44
    數據長（zhǎng）度： 05
    數據正文（wén）： 01 02 03 04 05
    校驗：       EA
    一般數據的校驗，都會采用常用的方式，CRC16,CRC32,Xor。
    有的數據安全要求高的（de），不（bú）允許丟包的（de），可能還（hái）要（yào）加入重發（fā）機製或是加入數據（jù）恢複算（suàn）法（fǎ），在（zài）校驗後根據前麵數據添加恢（huī）複（fù）字節流以恢複數據。我這裏采用的是簡單的異或校驗（yàn），包含數據頭的所有字節，依次異或得到（dào）的。
    協（xié）議很簡單，我也認（rèn）為（wéi）分析（xī）協議是很簡單的事情，下麵我們就如何分析協議來實際的結合c#看一下。
    在我們實際開始編碼之（zhī）前，還有一個規則需要了解（jiě），我們有了通訊協議，如何結合串口的協議（yì）來分析，需要關（guān）心什麽呢？哦。一般就是4個問題：緩存收到的所有數據，找到一條完整數據，分析數據，界麵通知。
    如果分的更詳細一點，緩存收到的所（suǒ）有數據，我們想到高效的辦法就是順序表，也就是數組，但數（shù）組的操作比較複雜，當你使用（yòng）完一條數（shù）據後，用過（guò）的（de）需要移除；新數據如果過多的時（shí）候，緩存（cún）過大需要（yào）清理；數據搬移等等，很（hěn）有可能一個（gè）不小（xiǎo）心就會（huì）丟數據導致（zhì）軟（ruǎn）件出些莫名其妙的小問題。個人建議，使用List，內部是數組方式實現（xiàn），每次數據（jù）不足（zú）夠（gòu）的時候會擴容1倍，數據的增刪改都已經做的很完善了。不會（huì）出現什麽小問題。
    找（zhǎo）到一條完整數據，如何找到完整數據呢？就我們例子的這個協議，首先在緩存的數據中找AA 44，當我們找到後，探測後麵（miàn）的字節，發現是05，然後看緩存（cún）剩下的數據是否足夠，不足夠就不用（yòng）判斷，減少時間消耗，如果剩餘數據>=6個（包含1個字節的校驗），我們就算一個（gè）校驗，看和*後的（de）校驗是否一致。
    分析數據：鑒於網絡的開放性，我無法確定讀者（zhě）對c#的了解程度（dù），介紹一下，常用的（de）方式就是BitConvert.ToInt32這一係列的方法，把連續（xù）的字節（和變量長度一樣）讀取（qǔ）並轉換為對應的變量。c++下使用memcpy，或直接類型轉換後進行值（zhí）拷貝，vb6下使用CopyMemory這個api。
    校驗：前麵說過了。完整性判斷的（de）時候需要（yào）和校驗對比（bǐ），大多（duō）係統都不太嚴格，不支持重發，所以數據（jù）錯誤就直接丟棄。導致數據錯誤的原因（yīn）很多（duō），比如電磁幹擾導致數據不完整或錯誤（wù）、硬件驅動（dòng）效率不夠（gòu）導致數據丟失、我（wǒ）們的軟件（jiàn）緩存出錯等。這些軟件（jiàn）因素數據係統錯誤，需要修改，但是電磁幹擾麽，有這個可能的。雖然很少。
   下（xià）麵是支持協議分析（協議不能配（pèi）置（zhì），可配置的協議不是（shì）我們討論的範疇。可以看看有DFA(確定性有限狀態機))

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
using System.Text.RegularExpressions;
namespace SerialportSample
{
    public partial class SerialportSampleForm : Form
    {
        private SerialPort comm = new SerialPort();
        private StringBuilder builder = new StringBuilder();//避免在事件處理方法中反複的創建，定義到外麵。
        private long received_count = 0;//接收計數
        private long send_count = 0;//發送計數
        private bool Listening = false;//是否沒有執行完invoke相關操作
        private bool Closing = false;//是否正（zhèng）在關閉串口，執（zhí）行（háng）Application.DoEvents，並阻止再（zài）次（cì）invoke
        private Listbuffer = new List(4096);//默認分配1頁內（nèi）存（cún），並始終限製不允許超過
        private byte[] binary_data_1 = new byte[9];//AA 44 05 01 02 03 04 05 EA
        public SerialportSampleForm()
        {
            InitializeComponent();
        }
        //窗體初始化
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //初始化下拉串口名稱列表框
            string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
            Array.Sort(ports);
            comboPortName.Items.AddRange(ports);
            comboPortName.SelectedIndex = comboPortName.Items.Count > 0 ? 0 : -1;
            comboBaudrate.SelectedIndex = comboBaudrate.Items.IndexOf("19200");
            //初始（shǐ）化SerialPort對象
            comm.NewLine = "/r/n";
            comm.RtsEnable = true;//根（gēn）據實際情況吧。
            //添加事件注冊
            comm.DataReceived += comm_DataReceived;
        }
        void comm_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            if (Closing) return;//如果正在關閉，忽略（luè）操作，直接返回，盡快的完成串口監聽線程的一次循環
            try
            {
                Listening = true;//設置標記，說明我已經開始處理數據，一（yī）會兒要使用係統UI的。
                int n = comm.BytesToRead;//先記錄下來，避免某種原因，人為的（de）原因（yīn），操作幾次之間時間長，緩存不一致
                byte[] buf = new byte[n];//聲明一個臨時數組存儲當前來的串口數據
                received_count += n;//增加（jiā）接收計數
                comm.Read(buf, 0, n);//讀取緩衝數據
                /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
                //<協議解析>
                bool data_1_catched = false;//緩存記錄數（shù）據是否捕獲到
                //1.緩存數據
                buffer.AddRange(buf);
                //2.完（wán）整性判（pàn）斷
                while (buffer.Count >= 4)//至少要包含頭（2字節）+長度（1字（zì）節）+校驗（1字節）
                {
                    //請不要擔心使（shǐ）用>=，因為>=已經和>,<,=一樣，是（shì）獨立操作符，並不是解析成>和=2個符（fú）號
                    //2.1 查找數據頭
                    if (buffer[0] == 0xAA && buffer[1] == 0x44)
                    {
                        //2.2 探測（cè）緩存數據是（shì）否有一條數（shù）據的字節，如果不夠，就不用費勁的做其他（tā）驗（yàn）證了
                        //前麵（miàn）已經限定了剩餘長度>=4，那我（wǒ）們這裏一定能訪問到buffer[2]這個長度
                        int len = buffer[2];//數（shù）據長度
                        //數據（jù）完整判斷第一步，長度是否足夠
                        //len是數（shù）據段長度（dù）,4個字節是while行注釋的（de）3部分長度
                        if (buffer.Count < len + 4) break;//數據不夠（gòu）的（de）時候什麽（me）都不做
                        //這（zhè）裏（lǐ）確（què）保數據長（zhǎng）度足夠（gòu），數據頭（tóu）標誌找到，我們開（kāi）始計算校驗
                        //2.3 校（xiào）驗數據，確認數據正確（què）
                        //異或校驗，逐個字節異或得到校驗碼
                        byte checksum = 0;
                        for (int i = 0; i < len + 3; i++)//len+3表示校（xiào）驗之前的位置
                        {
                            checksum ^= buffer[i];
                        }
                        if (checksum != buffer[len + 3]) //如果數據校驗失敗，丟棄這一包數據
                        {
                            buffer.RemoveRange(0, len + 4);//從緩存中刪除錯誤數據
                            continue;//繼續下一（yī）次循環
                        }
                        //至此，已經被找到了一條完整數據。我們將數據直接分析，或是緩（huǎn）存起來一起分析
                        //我們這裏采用的辦法是緩存一次（cì），好處就是如果你某種原因，數據堆積在緩存buffer中（zhōng）
                        //已經很多了，那（nà）你需（xū）要循環的找到*後一組，隻分析*新數據，過往數據你已經處理不及時
                        //了，就不（bú）要浪費更多時間了，這也是考慮到係統負載能夠降低。
                        buffer.CopyTo(0, binary_data_1, 0, len + 4);//複製一條完整數據到具（jù）體的數據緩存
                        data_1_catched = true;
                        buffer.RemoveRange(0, len + 4);//正（zhèng）確分析一條數據（jù），從緩存中移除數據。
                    }
                    else
                    {
                        //這裏是很重（chóng）要的，如果數據開始不是頭（tóu），則刪除數據
                        buffer.RemoveAt(0);
                    }
                }
                //分析（xī）數據
                if (data_1_catched)
                {
                    //我們的數據都是定好格式的，所以當我們找到（dào）分析出的數據1，就（jiù）知道固定位置一定是這些數據，我們隻要顯示就可以了
                    string data = binary_data_1[3].ToString("X2") + " " + binary_data_1[4].ToString("X2") + " " +
                        binary_data_1[5].ToString("X2") + " " + binary_data_1[6].ToString("X2") + " " +
                        binary_data_1[7].ToString("X2");
                    //更新（xīn）界麵
                    this.Invoke((EventHandler)(delegate { txData.Text = data; }));
                }
                //如果需要別的協議，隻要擴展這個data_n_catched就可以了。往往（wǎng）我們協議多的情況下，還會包含（hán）數據編號，給來的數據進行
                //編號，協議優化後就是： 頭+編號+長度+數據+校驗（yàn）
                //
                /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
                builder.Clear();//清除字符串構造器的內容（róng）
                //因為要訪問ui資源，所以需要使用invoke方式同步ui。
                this.Invoke((EventHandler)(delegate
                {
                    //判斷是（shì）否是顯（xiǎn）示為16禁止
                    if (checkBoxHexView.Checked)
                    {
                        //依次的拚接出16進製字符串
                        foreach (byte b in buf)
                        {
                            builder.Append(b.ToString("X2") + " ");
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //直接按ASCII規則轉換成字符串
                        builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(buf));
                    }
                    //追加（jiā）的（de）形式添加到文本框末端，並滾動到*後。
                    this.txGet.AppendText(builder.ToString());
                    //修改接收計數
                    labelGetCount.Text = "Get:" + received_count.ToString();
                }));
            }
            finally
            {
                Listening = false;//我用完了，ui可以關閉串（chuàn）口了。
            }
        }
        private void buttonOpenClose_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //根據（jù）當（dāng）前串口對象，來（lái）判（pàn）斷（duàn）操作
            if (comm.IsOpen)
            {
                Closing = true;
                while (Listening) Application.DoEvents();
                //打開時（shí）點擊（jī），則關閉串口
                comm.Close();
            }
            else
            {
                //關閉時點擊，則設置好端口，波特率（lǜ）後打開
                comm.PortName = comboPortName.Text;
                comm.BaudRate = int.Parse(comboBaudrate.Text);
                try
                {
                    comm.Open();
                }
                catch(Exception ex)
                {
                    //捕獲到異常信息，創建一個新的comm對象，之前的不能用了。
                    comm = new SerialPort();
                    //現實（shí）異常信（xìn）息給客戶。
                    MessageBox.Show(ex.Message);
                }
            }
            //設（shè）置（zhì）按鈕（niǔ）的（de）狀態
            buttonOpenClose.Text = comm.IsOpen ? "Close" : "Open";
            buttonSend.Enabled = comm.IsOpen;
        }
        //動態的修改獲取（qǔ）文本框是否支持自動換行。
        private void checkBoxNewlineGet_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            txGet.WordWrap = checkBoxNewlineGet.Checked;
        }
        private void buttonSend_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //定義一個變量，記（jì）錄發送了幾個字節（jiē）
            int n = 0;
            //16進製發送
            if (checkBoxHexSend.Checked)
            {
                //我們不管規則了（le）。如（rú）果寫錯了（le）一些，我們允許的，隻用（yòng）正則得到有效的十六進製數
                MatchCollection mc = Regex.Matches(txSend.Text, @"(?i)[/da-f]{2}");
                Listbuf = new List();//填充（chōng）到這個臨時列（liè）表中
                //依次添加到列表中
                foreach (Match m in mc)
                {
                    buf.Add(byte.Parse(m.Value, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber));
                }
                //轉換列表為數組（zǔ）後發送
                comm.Write(buf.ToArray(), 0, buf.Count);
                //記錄發送的字節（jiē）數
                n = buf.Count;
            }
            else//ascii編碼（mǎ）直接發送
            {
                //包含換行符（fú）
                if (checkBoxNewlineSend.Checked)
                {
                    comm.WriteLine(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length + 2;
                }
                else//不包含換行符
                {
                    comm.Write(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length;
                }
            }
            send_count += n;//累加發送字（zì）節數
            labelSendCount.Text = "Send:" + send_count.ToString();//更新界麵（miàn）
        }
        private void buttonReset_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //複位接受和發送的字節數計數器並更新（xīn）界麵。
            send_count = received_count = 0;
            labelGetCount.Text = "Get:0";
            labelSendCount.Text = "Send:0";
        }
    }
}

至此，隻要按這個協議（yì）格式發送數據到軟件打（dǎ）開（kāi）的串口，就能在數（shù）據的data標簽顯示出你的數（shù）據內容，我（wǒ）們現在是直接（jiē）顯示（shì）為：

01 02 03 04 05

也就是實際的數據段內容。

我們在回顧一下，一般二進製格式數據就是這樣分（fèn）析（xī），分（fèn）析數據長度是否足夠，找到數據（jù）頭，數據長（zhǎng）度，校驗（yàn），然後（hòu）分析。
分（fèn）析方式很多。結合各自實際情況操作，可以（yǐ）使用序列化方式（shì），但是wince不支持，也可以用BitConvert方（fāng）式將連續的字節讀取為某個類型的變量。
DataReceived事件中，*高效的做（zuò）法是指緩存數據，然後異步的（de）去（qù）分（fèn）析數據。但是，這樣較（jiào）複雜（zá），在效率要求不是很高的情況下（大多數情況），可以在DataReceived事（shì）件中緩存數據後，立刻進行數據完整性檢查，有效性檢查，分析（xī）數（shù）據（jù），以及（jí）更新界麵（miàn）。但這麽做有一個隱患，底層串口操作的效率依賴於數據（jù）分（fèn）析和界麵更新，任何一個環節頻繁耗時（shí）過長，都會造成數據的堆積。本文隻（zhī）假（jiǎ）設都不（bú）拖時間的情況。各（gè）位小朋友, 希望本文對您有幫助, 感謝關注WONGLOVE!