单片机之串口数据处理

2019-04-15 17:51发布

随着硬件系统的模块化发展,很多电子产品都做出模块并采用串口进行数据通信。例如:GPRS模块、GPS模块、语音模块、热敏微型打印机、串口摄像头等等。在与这些模块进行数据通信都离不开串口,而对于串口的操作,由于串口本身没有标准的通信协议,所以很难做到非常统一的操作过程。一般来说,不同的模块其有着特殊的通信协议,我们只能根据其协议进行数据解码。 虽然说串口没有标准协议,但是我们却可以把它们的相似部分提取出来,做成模块化的程序,方便代码的移植和理解。下面我们简单谈到串口数据的处理方法。。。。。 串口数据处理流程: 一般来说,串口数据的接收都是采用中断方式,中断中只复制把串口发送的数据放入数据缓冲区中。而发送一般都是采用查询方式比较方便。不管是与什么设备通信,这一点完全是一致的。所以,我们完全可以把这部分代码独立起来。 定义数据结构如下:
typedef struct
{
u16 WtCnt; // 写指针
u16 RdCnt;// 读指针
u16 BufLen;缓冲尺寸
u8 *RwBuf;// 读写缓冲 } DF_RCV;
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对于这个结构来说非常简单,参数1是用于结束数据计数,参数2为处理数据计数,参数3为缓冲的大小,参数4为缓冲区指针,这里用指针是为了保证这个结构的独立,否则无法满足各种需求。 实现函数:
  1. 初始化函数 本函数用于对串口结构体中的各种数据进行初始化。
    /****************************************************************************
    • FunctionName : DFInit()
    • Description : 初始化
    • EntryParameter : None
    • ReturnValue : None
      ****************************************************************************/
      void DFInit(DF_RCV *pRcv)
      {
      u16 i;
    pRcv->WtCnt = 0x0000;
    pRcv->RdCnt = 0x0000; for (i=0; iBufLen; i++)
    {
    pRcv->RwBuf[i] = 0x00;
    }
    }
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  2. 接收一字节数据 本函数用于把串口中断接收的数据放入数据缓冲区中,并且接收计数器加1.
    /****************************************************************************
    • FunctionName : DFWriteByte()
    • Description : 数据接收(接收中断调用)
    • EntryParameter : None
    • ReturnValue : None
      ****************************************************************************/
      void DFWriteByte(u8 dat, DF_RCV *pRcv)
      {
      pRcv->RwBuf[pRcv->WtCnt] = dat; // 数据存入
    if (++(pRcv->WtCnt) >= pRcv->BufLen) // 缓冲判断
    {
    pRcv->WtCnt = 0;
    }
    }
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  3. 读取一字节数据 本函数用于从接收缓冲区中读取未处理的一字节数据,读计数器加1.
    /****************************************************************************
    • FunctionName : DFReadByte()
    • Description : 从接受缓冲中读取一字节数据
    • EntryParameter : None
    • ReturnValue : 返回读取数据
      ****************************************************************************/
      u8 DFReadByte(DF_RCV *pRcv)
      {
      u8 val = 0x00;
    val = pRcv->RwBuf[pRcv->RdCnt]; // 读取一字节
    if (++(pRcv->RdCnt) >= pRcv->BufLen)
    {
    pRcv->RdCnt = 0; // 清零
    } return val; // 返回数据
    }
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  4. 获取缓冲区中未处理数据的长度 本函数用于读取串口缓冲区中还未处理的数据的大小。
    /****************************************************************************
    • FunctionName : DFGetLen()
    • Description : 获取缓冲区中未读数据长度
    • EntryParameter : None
    • ReturnValue : 返回数据长度
      ****************************************************************************/
      u16 DFGetLen(DF_RCV *pRcv)
      {
      return ((pRcv->WtCnt >= pRcv->RdCnt) ? ((pRcv->WtCnt - pRcv->RdCnt)) :
      ((pRcv->WtCnt + pRcv->BufLen) - pRcv->RdCnt));
      }
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      有了以上几个函数,串口的处理就非常简单了。这几个函数可以应用到任何串口中,也可以应用到任务微处理器上,一致非常简单,应用也非常方便。下面我们说说实际的应用。
这部分代码为应用代码 为了保证数据的相对独立和模块化,下面代码将写入应用代码中,和上面的程序不能放在相同的文件中。
  1. 数据定义 首先需要定义一个缓冲区,这个缓冲区的大小根据实际应用定义,其大小一般为数据帧的最大值的2倍。之后需要定义一个DF_RCV数据,在这个数据中需要初始化这个结构图的参数。特别需要注意,缓冲的大小,和缓冲区指针赋值。
    u8 AU_Buf[AU_BUF_ZISE] = {0};
    DF_RCV AU_Rvc = {0, 0, AU_BUF_ZISE, AU_Buf};
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  2. 编写数据接收函数 本函数把串口数据放入缓冲区中,此函数必须在串口中断中调用。
    /****************************************************************************
    • FunctionName : AURcvDat()
    • Description : 串口数据接收(串口中断服务调用)
    • EntryParameter : None
    • ReturnValue : None
      ****************************************************************************/
      void AURcvDat(u8 dat)
      {
      DFWriteByte(dat, &AU_Rvc);
      }
      复制代码
  3. 数据处理函数 本函数判断缓冲区中是否有数据,如果有,逐个读取并处理。
    /****************************************************************************
    • FunctionName : AUTaskCtrl()
    • Description : 通信数据处理
    • EntryParameter : None
    • ReturnValue : None
      ****************************************************************************/
      void AUTaskCtrl(void)
      {
      u8 tmpDat;
      u16 i, len = 0;
      static u8 sendMark = 0;
    len = DFGetLen(&AU_Rvc); // 获取未读数据长度
    for (i=0; i < len; i++)
    {
    tmpDat = DFReadByte(&AU_Rvc); // 读一字节数据
    AU_PrcRcvDat(tmpDat);
    }
    }
复制代码 函数AU_PrcRcvDat(tmpDat)是数据处理函数,首先是数据帧判断,如果是一帧数据,就进行相应操作,并把操作结果返回。了解了这个过程,串口的编程就变得非常简单。而且我们在读程序时,只要看懂一个串口处理过程,其他串口的程序就自然懂了,非常方便吧。
关键字:单片机 串口数据处理
编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mcu/article_2016071427571.html