在单片机中串口通信是我们使用最频繁的，使用串口通信就会用到串口的数据接收与发送，环形缓冲区方式接收数据可以更好的保证数据丢帧率第。
在通信程序中，经常使用环形缓冲器作为数据结构来存放通信中发送和接收的数据。环形缓冲区是一个先进先出的循环缓冲区，可以向通信程序提供对缓冲区的互斥访问。
环形缓冲区的一个有用特性是：当一个数据元素被用掉后，其余数据元素不需要移动其存储位置。相反，一个非圆形缓冲区（例如一个普通的队列）在用掉一个数据元素后，其余数据元素需要向前搬移。换句话说，环形缓冲区适合实现先进先出缓冲区，而非环形缓冲区适合后进先出缓冲区。
#include "usart.h"
/********************串口初始化函数封装*********************
****硬件接口：USART1_TX -- PA9(发送)
** USART1-RX --PA10(接收)
** USART2_TX -- PA2(发送)
** USART2-RX --PA3(接收)
** USART3_TX -- PB10(发送)
** USART3_RX -- PB11(接收)
形参：USART_TypeDef *USARTx -- 要配置的哪个串口
** u32 baud --波特率
** u32 sysclk --时钟频率（USART1 --72MHZ ,USAT2\USART3 --36MHZ）
**
***********************************************************/
void Usartx_Init(USART_TypeDef *USARTx,u32 baud,u32 sysclk)
{
if(USART1 == USARTx)
{
/*1.开时钟*/
RCC->APB2ENR|=1<<2;//PA时钟
RCC->APB2ENR|=1<<14;//串口时钟
RCC->APB2RSTR|=1<<14;//串口复位
RCC->APB2RSTR&=~(1<<14);//取消复位
/*2.配置GPIO口*/
GPIOA->CRH&=0xFFFFF00F;
GPIOA->CRH|=0x000008B0;//上下拉输入，复用推挽输出
#ifdef USART1_IQR
USART1->CR1|=1<<5;//开启串口接收中断
STM32_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,0,1);//设置优先级
#endif
}
else if(USART2 == USARTx)
{
/*1.开时钟*/
RCC->APB2ENR|=1<<2;//PA时钟
RCC->APB1ENR|=1<<17;//USART2时钟
RCC->APB1RSTR|=1<<17;//开复位时钟
RCC->APB1RSTR&=~(1<<17);//取消复位
/*2.配置GPIO口*/
GPIOA->CRL&=0xFFFF00FF;//清除原来寄存器中的值
GPIOA->CRL|=0x00008B00;
#ifdef USART2_IRQ
USART2->CR1|=1<<5;//串口2接收中断
STM32_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn,1,2);//设置优先级
#endif
}
else if(USART3 == USARTx)
{
/*1.开时钟*/
RCC->APB2ENR|=1<<3;//PB时钟
RCC->APB1ENR|=1<<18;//USART3时钟
RCC->APB1RSTR|=1<<18;//开复位时钟
RCC->APB1RSTR&=~(1<<18);//取消复位
/*2.配置GPIO口*/
GPIOB->CRH&=0xFFFF00FF;
GPIOB->CRH|=0x00008B00;
#ifdef USART3_IRQ
USART3->CR1|=1<<5;//开启接收中断
STM32_NVIC_SetPriority(USART3_IRQn,0,0);//设置优先级
#endif
}
else return;
/*3.配置串口核心寄存器*/
USARTx->BRR=sysclk*1000000/baud;//设置波特率
USARTx->CR1|=1<<2;//接收使能
USARTx->CR1|=1<<3;//发送使能
USARTx->CR1|=1<<13;//使能串口3
}
/************************串口发送字符************************/
void Usartx_SendString(USART_TypeDef *USARTx,u8 *str,u8 len)
{
while(len--)
{
USARTx->DR=*str;
while((USARTx->SR&1<<7)==0){}//等待数据发送完成
str++;
}
}
/***************printf重定向**************/
int fputc(int c,FILE *stream)
{
USART1->DR=c;
while(!(USART1->SR&1<<7)){}
return c;
}
/********************串口接收数据结构体********************/
#define USART1_LEN 200 //缓冲区大小
typedef struct
{
char buff[USART1_LEN];//缓冲区
u8 usart1_rx_len;//保存的数据长度
u8 usart1_flag;//数据接收完成标志
u8 w;//写
u8 r;//读
}USART1_RX;
USART1_RX USART1_rx={{0},0,0,0,0};//串口接收数据缓冲区初始化
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 c;
if(USART1->SR&1<<5)
{
c=USART1->DR;
//当写入的数据长度==缓冲区长度，表示缓冲区满
if(USART1_rx.usart1_rx_len<USART1_LEN)
{
//写入数据到缓冲区
USART1_rx.buff[USART1_rx.w]=c;
USART1_rx.w=(USART1_rx.w+1)%USART1_LEN;//防止地址越界
USART1_rx.usart1_rx_len++;
TIM2->CNT=0;//清空计数器值
TIM2->CR1|=1<<0;
}
else USART1_rx.usart1_flag=1;//缓冲区满
}
USART1->SR=0;//清除标志位
}
/**********************从缓冲区读取数据******************
**
**形参:u8 *tx_data -- 读取数据保存地址
**
*********************************************************/
u8 Usart1_Annular_txdata(u8 *tx_data)
{
u8 len=0;
//缓冲区为空 或者 USART1_rx.usart1_flag 数据接收完成标志(为了兼容字符串接收处理)
if(USART1_rx.usart1_rx_len==0 || USART1_rx.usart1_flag==0)return 0;
while(USART1_rx.usart1_rx_len)
{
*tx_data=USART1_rx.buff[USART1_rx.r];//读取缓冲区数据
USART1_rx.r= (USART1_rx.r+1)%USART1_LEN;
USART1_rx.usart1_rx_len--;//缓冲区长度-1
tx_data++;
len++;
}
USART1_rx.usart1_flag=0;//清除标志位
*tx_data='\0';//接收到的字符保存为字符串
return len;//返回读取到的字符个数
}
#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
u8 buff[200];
int main()
{
u8 stat=0;
Led_Init();//LED初始化
Usartx_Init(USART1,115200,72);
TIMx_Init(TIM2,72,20000);//通过定时器2辅助串口接收数据,20ms
printf("串口初始化完成\r\n");
/*轮询*/
while(1)
{
stat=Usart1_Annular_txdata(buff);
if(stat)
{
Usartx_SendString(USART1,buff,stat);
}
}
}
示例工程链接:https://download.csdn.net/download/weixin_44453694/14981774