STM32串口环形缓冲--使用队列实现(开放源码)

    技术2022-07-10  170

    串口队列环形缓冲区

    队列串口环形缓冲的好处代码实现首先来实现队列第二点就是做数据转存,方便我们处理数据。 测试源码

    队列

      要实现队列环形缓冲,还需要一定的数据结构知识。队列是一种重要的数据结构,特点是FIFO(先进先出)的形式,在队首(front)出队,在队尾(rear)入队;   队列的实现可以用数组(顺序存储结构)和链表(链式存储结构)实现,但使用链表会产生额外的开销(存在指针域),对于单片机这类存储容量有限的微处理器,不是很实用。所以我们一般使用数组来实现队列。但是一般的队列也会存在溢出,无法重复利用空间。因为rear一直在增加,直到数组的容量最大值就无法使用了,所以环形队列就出现了。所以,当队列的数据存满了之后,就必须有出队元素,新的元素才能继续入队。

    串口环形缓冲的好处

      串口环形缓冲区收发:在很多入门级教程中,我们知道的串口收发都是:接收一个数据,触发中断,然后把数据发回来。这种处理方式是没有缓冲的,当数量太大的时候,亦或者当数据接收太快的时候,我们来不及处理已经收到的数据,那么,当再次收到数据的时候,就会将之前还未处理的数据覆盖掉。那么就会出现丢包的现象了,对我们的程序是一个致命的创伤。

    代码实现

    首先来实现队列

    学习过数据结构的同学都知道,队列需要队首front,队尾rear两个指针。

    #define buff_size 500//buff容量 typedef struct buff { u16 front; u16 rear; u16 lenth; u8 ring_buff[buff_size]; }queue; queue ringbuff;//定义一个结构体变量 u8 write_buff(u8 data)//入队 { if((ringbuff.rear+1)%buff_size==ringbuff.front) { return 0; } ringbuff.ring_buff[ringbuff.rear]=data; ringbuff.rear=(ringbuff.rear+1)%buff_size; ringbuff.lenth++; return 1; } u8 read_buff(u8 *rdata)//出队 { if(ringbuff.rear==ringbuff.front) { return 0; } *rdata=ringbuff.ring_buff[ringbuff.front]; ringbuff.front=(ringbuff.front+1)%buff_size; ringbuff.lenth--; return 1; } void init_buff(void)//初始化队列 { ringbuff.front=0; ringbuff.rear=0; ringbuff.lenth=0; }

    第二点就是做数据转存,方便我们处理数据。

    所有数据都在ringbuff里面,这次的数据还没来得及读取处理,下一次的数据又发来了,那么我要处理上一次接收到的数据该怎么办? 应该把上一次接收到的数据读取到一个buff里面,再处理;可以保证缓冲区有可用空间; 但是有三个问题需要注意: ①读取上一次接收到的数据,怎么判断读取完成? 以0x0d 0x0a结尾来判断; ②是否需要一个buff在存储每次接收到的数据。 用一个处理buff来存储; ③接收到一个读取一个还是接收完成读取? 串口中断接收完成后,一次读取完整的数据(0x0d 0x0a);

    void move_data(void) { //将ringbuff的数据读取到buff里面,处理一次完整的数据 while(!ok_flag) { if(read_buff(&data))//缓冲非空 { buff[i]=data; if(buff[i]==0x0A&&buff[i-1]==0x0D)//读取到完整的数据,以0x0d 0x0a结尾 { ok_flag=1; len=i-1; i=0; } else { i++; } } } }

    以上代码的关键部分已经实现了,我们接下来就是进行测试了。

    测试

    我们在main函数里延时4ms,串口调试助手每1ms发送一次数据,测试缓冲功能;

    Send: 4044 Receive: 4044 缓冲测试成功。

    参考资料来自于博主:gizwits_csdn

    源码

    环形缓冲源码F429

    Processed: 0.028, SQL: 9