STM32串口之环形队列接收数据

原文链接：STM32串口之环形队列接收数据

码代码的应该学数据结构都学过队列。环形队列是队列的一种特殊形式，应用挺广泛的。

因为有太多文章关于这方面的内容，理论知识可以看别人的，下面写得挺好的：
STM32进阶之串口环形缓冲区实现

代码实现

环形队列数据结构

typedef struct ringBuff{
    unsigned int in;               //写入的位置
    unsigned int out;              //读出的位置
    unsigned char buffer[RING_BUFF_SIZE];     //数据域
}stRingBuff;

写一字节数据到队列

/**
 - @brief:         寫一字節的數據到環形隊列
 - @param[in]:     None
 - @retval[out]:   None
 - @note:            
 - @author:       AresXu
 - @version:      v1.0.0
*/
char WriteOneByteToRingBuffer(stRingBuff *ringBuf,char data)
{
	if (ringBuf == NULL)
    {
        printf("pointer is null\r\n");
        return;
    }
    
    if(IsRingBufferFull(ringBuf))   //写之前先判断队列是否写满
    {
        return FALSE;
    }

    ringBuf->buffer[ringBuf->in] = data;
    ringBuf->in = (++ringBuf->in) % RING_BUFF_SIZE;    //防止越界
	return TRUE;
}

写入数据时要判断队列是否满，满了肯定就不能写入。

判断队列是否写满

/**
 - @brief:         判斷環形隊列是否满
 - @param[in]:     None
 - @retval[out]:   None
 - @note:            
 - @author:       AresXu
 - @version:      v1.0.0
*/
bool IsRingBufferFull(stRingBuff *ringBuf)
{
	 if (ringBuf == NULL)
    {
        printf("pointer is null\r\n");
        return;
    }
    
    if(((ringBuf->in+1) % RING_BUFF_SIZE) == ringBuf->out)
    {
//		printf("Ring buffer is Full\r\n");
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
}

当写满时，读写位置也是相等，无法判断是否写满。这种情况有两种办法解决：

。数据结构增加一个变量来计数写入数据的个数
。像这种 ((ringBuf->in+1) % RING_BUFF_SIZE) == ringBuf->out，空出一个字节来不写数据

读一字节的数据

/**
 - @brief:         从環形隊列中读一字节数据
 - @param[in]:     None
 - @retval[out]:   None
 - @note:            
 - @author:       AresXu
 - @version:      v1.0.0
*/
char ReadOneByteFromRingBuffer(stRingBuff *ringBuf,char *data)
{
	if (ringBuf == NULL)
    {
        printf("pointer is null\r\n");
        return;
    }
    
    if(IsRingBufferEmpty(ringBuf))    //读之前判断队列是否为空
    {
        return FALSE;
    }

    *data = ringBuf->buffer[ringBuf->out];
    ringBuf->out = (++ringBuf->out) % RING_BUFF_SIZE;    //防止越界

    return TRUE;
} 

判断队列是否为空

写入位置和读出位置相等时为空

/**
 - @brief:        判斷環形隊列是否空
 - @param[in]:     None
 - @retval[out]:   None
 - @author:       AresXu
 - @version:      v1.0.0
*/
bool IsRingBufferEmpty(stRingBuff *ringBuf)
{ 
	if (ringBuf == NULL)
    {
        printf("pointer is null\r\n");
        return;
    }
    
    if(ringBuf->in == ringBuf->out)   //写入位置和读出位置相等时为空
    {
//		printf("Ring buffer is Empty\r\n");
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
}

写多个字节到队列

/**
 * @brief:         寫len個字節數據到環形隊列
 * @param[in]:     None
 * @retval[out]:   None
 * @note:            
 * @author:        AresXu
 * @version:       v1.0.0
*/
void WriteRingBuffer(stRingBuff *ringBuf,char *writeBuf,unsigned int len)
{
    unsigned int i;
	
	if (ringBuf == NULL)
    {
        printf("pointer is null\r\n");
        return;
    }
    
    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        WriteOneByteToRingBuffer(ringBuf,writeBuf[i]);
    }
}

从队列中读出多个字节

/**
 * @brief:         從環形隊列讀出len個字節的數據
 * @param[in]:     None
 * @retval[out]:   None
 * @note:            
 * @author:       AresXu
 * @version:      v1.0.0
*/
void ReadRingBuffer(stRingBuff *ringBuf,char *readBuf,unsigned int len)
{
    unsigned int i;
    
	if (ringBuf == NULL)
    {
        printf("pointer is null\r\n");
        return;
    }
    
    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        ReadOneByteFromRingBuffer(ringBuf,&readBuf[i]);
    }
}

获取已经写入队列的数据长度
有这个方便知道接收完了要从队列中读出多少个数据。

/**
  * @brief:         獲取已經寫入的長度
  * @param[in]:     None
  * @retval[out]:   None
  * @note:            
  * @author:        AresXu
  * @version:       v1.0.0
*/
int GetRingBufferLength(stRingBuff *ringBuf)
{
    if (ringBuf == NULL)
    {
        printf("pointer is null\r\n");
        return;
    }

    return (ringBuf->in - ringBuf->out + RING_BUFF_SIZE) % RING_BUFF_SIZE;
}

画个图，画画就可以知道为什么这样可以判断写入的长度。

到STM32上测试

串口接收部分：

static stRingBuff g_stRingBuffer = {0,0,0};
static u8 g_recvFinshFlag = 0;

stRingBuff *GetRingBufferStruct(void)
{
	return &g_stRingBuffer;
}

u8 *IsUsart1RecvFinsh(void)
{
	return &g_recvFinshFlag;
}

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	u8 res;

	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
	{
		res = USART_ReceiveData(USART1);	//读取接收到的数据
		WriteOneByteToRingBuffer(GetRingBufferStruct(),res);	
    }
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)        //空闲中断
	{
		USART_ReceiveData(USART1);	          //清除空闲中断
		g_recvFinshFlag = 1;                  //接收完成
	}
} 

主函数：

int main(void)
{		
	char readBuffer[100];
	u16 t;  
	u16 len;	
	u16 times = 0;
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
	LED_Init();			     //LED端口初始化
	KEY_Init();          //初始化与按键连接的硬件接口
	
	while(1)
	{
		times++;
		if(*IsUsart1RecvFinsh())
		{
			ReadRingBuffer(GetRingBufferStruct(),readBuffer,GetRingBufferLength(GetRingBufferStruct()));
			printf("%s",readBuffer);
			memset(readBuffer,0,100);
			*IsUsart1RecvFinsh() = 0;
		}
		if(times%500==0)
			LED0=!LED0;
		delay_ms(1);   
	}	 
}

串口收发测试

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