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標題: 單片機C語言環形緩沖buffer之串口應用 [打印本頁]

作者: sy-tec 時間: 2022-6-11 10:33
標題: 單片機C語言環形緩沖buffer之串口應用
前言
在單片機開發過程中，如串口通訊中，大家往往會遇到數據傳輸有時候并發量很大，處理不過來導致數據丟失。實際如何確保數據不丟失？估計有點經驗的朋友都會想到緩沖存儲。對的，先將數據存儲起來，再慢慢對數據做處理。

1 環形緩沖隊列
環形緩沖隊列，如下圖，再初始化時隊列頭尾相等，表示沒有數據緩沖，當接收到一個數據時，隊列頭加1，并把這個數據存在移動到的位置下，實現數據保存。當頭尾隊列不相等時，尾隊列指針追頭隊列移動，這時就可以將數據提取出來。

1.1程序
1.11隊列實現
#include "sy_fifo.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//創建隊列初始化
void sy_obj_fifo_create(obj_fifo_typ_t *pfifo)
{
      pfifo->_head = 0;
      pfifo->_tail = 0;
   pfifo->cmd_pos = 0;
      pfifo->cmd_state = 0;
}
//隊列數據壓棧
unsigned int sy_obj_fifo_push(obj_fifo_typ_t *pfifo, const unsigned char data)
{
unsigned int pos = 0;
      pos = (pfifo->_head+1)%QUEUE_MAX_SIZE;
if (pfifo==NULL)
{
      return 0;
}
if(pos!=pfifo->_tail)  //非滿狀態
{
               pfifo->_data[pfifo->_head] = data;
      pfifo->_head = pos;

            return 1;
}
return 0;
}
//數據占用大小
unsigned int sy_obj_fifo_get_occupy_size(obj_fifo_typ_t *pfifo)
{
if (pfifo==NULL) return 0;
return (((pfifo->_head+QUEUE_MAX_SIZE-pfifo->_tail)%QUEUE_MAX_SIZE)*CMD_MAX_SIZE);
}
//從隊列中提取指定長度數據 ,這里只是提示一個例子，具體根據自己實際項目實現
unsigned int sy_obj_fifo_read(obj_fifo_typ_t *pfifo, unsigned char *buf,const unsigned int size)
{

      unsigned int i= 0;
      unsigned int data_len = 0;

if ((size==0) || (pfifo==NULL) || (buf==NULL))
{
         return 0;
}

      if(sy_obj_fifo_get_occupy_size(pfifo)<size) return 0; //數據長度不足，退出

  for(i= 0;i<size;i++){

if( pfifo->_tail!= pfifo->_head)                                        //非空狀態
{

      *buf =  pfifo->_data[ pfifo->_tail];
               buf++;
      pfifo->_tail = (pfifo->_tail+1)%QUEUE_MAX_SIZE;
      data_len++;
}
  }
return data_len;
}
1.12 頭文件實現

#ifndef __SY_FIFO_H
#define __SY_FIFO_H
#define QUEUE_MAX_SIZE 1000
typedef struct
{
      unsigned int cmd_state;
      unsigned int cmd_pos;
unsigned int _head;                                                    //隊列頭
unsigned int _tail;                                                    //隊列尾
unsigned char _data[QUEUE_MAX_SIZE];
}obj_fifo_typ_t;
void sy_obj_fifo_create(obj_fifo_typ_t *pfifo);
unsigned int sy_obj_fifo_push(obj_fifo_typ_t *pfifo, const unsigned char data);
unsigned int sy_obj_fifo_read(obj_fifo_typ_t *pfifo, unsigned char *buf,const unsigned int size);
unsigned int sy_obj_fifo_get_occupy_size(obj_fifo_typ_t *pfifo);

#endif
1.13 demo
.......................................
obj_fifo_typ_t  obj_usart_buff; //定義一個實例
void main(void){
unsigned int data_size = 0;
unsigned  char buff[20] = {0};
..............//user handle
sy_obj_fifo_create(&obj_usart_buff); //創建一個環形隊列實例
      while(1){
      data_size = sy_obj_fifo_read(&obj_usart_buff,buff,10);//取10個數據
      if(data_size == 10)
      // user handle
      }
}

//串口為例將串口接收到的數據壓入隊列中
void UART0_IRQHandler(void)
{
      unsigned char data = 0;
if (UART_GetITIdentity(UART0) == UART_IT_RX)
{
               data = UART_ReceiveData(UART0);
            sy_obj_fifo_push(&obj_usart_buff, data); //將數據存到隊列中
}
else if (UART_GetITIdentity(UART0) == UART_IT_TX)
{
      UART_ClearTxITPendingBit(UART0);
}

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