引言

通信协议是计算机和嵌入式系统领域中让不同设备可靠交流的“语言”和规则集合。无论是两个微控制器之间的简单串口通信，还是数百台设备共享一条总线的大型网络，都需要精心设计的协议来规范数据格式和传输流程，确保信息能够准确、高效地从发送端抵达接收端，并让各节点“听懂”彼此的数据。本文旨在深入探讨通信协议的设计原则和实现流程，并通过案例分析各主流协议的结构特点和设计权衡。

通信协议的通用设计原则

通信协议是在通信系统中预先约定的一套规则，用于控制信息在各节点之间的传输与解释。无论协议的具体实现如何，其设计通常需要遵循若干通用原则，以确保系统的可靠性、有效性和兼容性。本节将从几个方面介绍通信协议设计的基本原则，包括分层结构、帧格式、仲裁机制、错误处理以及兼容扩展等。