正确实现C＃<-> Arduino串行通信

Question

我正在尝试通过C＃程序通过串行与Arduino来回通信。 我有一个基本的工作示例，但是它不是很漂亮，也不是没有缺陷。 我已经在最后添加了它。 我已经在网上进行了一些研究，但是当您不知道所寻找内容的所有细节和复杂性时，很难找到一些东西。

我觉得良好的串行通信协议应该包括握手，发送数据和等待响应，接收数据和发送响应，数据时钟等。我的问题是如何最好地实现这一点。 我现有的代码是单向的，从C＃到arduino的串行端口，并且它只是发送数据并假定已接收到数据。 这也非常简单，只发送两个字节（1或0可以打开或关闭LED，0-255可以通过PWM控制LED的亮度）。 我希望能够从arduino发送到程序，然后发送传感器数据或确认已接收并执行了数据。

我也很好奇同步。 这与握手并驾齐驱吗（无双关语）？ 如何以任何一种方式可靠地发送数据，并确保不会因不同步而丢失任何内容？

任何人，我已经漫步了，对不起。 希望有人可以对此主题有所了解。 这是我当前的混乱代码：

Arduino的：

#define LEDPin 9
byte SerialCmd = 0;
byte SerialVal = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LEDPin, OUTPUT);
  digitalWrite(LEDPin, LOW);
}

void loop() {
  while(Serial.available() > 1) {
    SerialCmd = Serial.read();
    SerialVal = Serial.read();
    switch(SerialCmd) {
      case 0:
        digitalWrite(LEDPin, LOW);
        break;
      case 1:
        analogWrite(LEDPin, SerialVal);
        break;
    }
  }
}

C＃：

using System;
using System.Windows.Forms;

namespace ArduinoTest2
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        byte[] SerialData = new byte[] { 0, 0 };

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            serialPort1.PortName = "COM3";
            serialPort1.BaudRate = 9600;
            serialPort1.Open();
        }

        public void SerialWrite()
        {
            serialPort1.Write(SerialData, 0, 2);
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            SerialData[0] = 1;
            SerialWrite();
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            SerialData[0] = 0;
            SerialWrite();
        }

        private void trackBar1_Scroll(object sender, EventArgs e)
        {
            SerialData[1] = Convert.ToByte(trackBar1.Value);
            label1.Text = trackBar1.Value.ToString();
            SerialWrite();
        }

        private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            serialPort1.Close();
        }
    }
}