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單片機之串口數據處理

作者： 時間：2016-11-10 來源：網絡 收藏
隨著硬件系統的模塊化發展，很多電子產品都做出模塊并采用串口進行數據通信。例如：GPRS模塊、GPS模塊、語音模塊、熱敏微型打印機、串口攝像頭等等。在與這些模塊進行數據通信都離不開串口，而對于串口的操作，由于串口本身沒有標準的通信協議，所以很難做到非常統一的操作過程。一般來說，不同的模塊其有著特殊的通信協議，我們只能根據其協議進行數據解碼。

雖然說串口沒有標準協議，但是我們卻可以把它們的相似部分提取出來，做成模塊化的程序，方便代碼的移植和理解。下面我們簡單談到串口數據的處理方法。。。。。
串口數據處理流程：


一般來說，串口數據的接收都是采用中斷方式，中斷中只復制把串口發送的數據放入數據緩沖區中。而發送一般都是采用查詢方式比較方便。不管是與什么設備通信，這一點完全是一致的。所以，我們完全可以把這部分代碼獨立起來。

定義數據結構如下：
  1. typedef struct
  2. {
  3. u16 WtCnt; // 寫指針
  4. u16 RdCnt;// 讀指針
  5. u16 BufLen;緩沖尺寸
  6. u8*RwBuf;// 讀寫緩沖
  8. } DF_RCV;
復制代碼
對于這個結構來說非常簡單，參數1是用于結束數據計數，參數2為處理數據計數，參數3為緩沖的大小，參數4為緩沖區指針，這里用指針是為了保證這個結構的獨立，否則無法滿足各種需求。
實現函數：

1. 初始化函數

本函數用于對串口結構體中的各種數據進行初始化。
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : DFInit()
  3. * Description : 初始化
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : None
  6. **************************************************************************************/
  7. void DFInit(DF_RCV *pRcv)
  8. {
  9. u16 i;
  11. pRcv->WtCnt = 0x0000;
  12. pRcv->RdCnt = 0x0000;
  14. for (i=0; iBufLen; i++)
  15. {
  16. pRcv->RwBuf[i] = 0x00;
  17. }
  18. }
復制代碼
2. 接收一字節數據

本函數用于把串口中斷接收的數據放入數據緩沖區中，并且接收計數器加1.
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : DFWriteByte()
  3. * Description : 數據接收（接收中斷調用）
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : None
  6. **************************************************************************************/
  7. void DFWriteByte(u8 dat, DF_RCV *pRcv)
  8. {
  9. pRcv->RwBuf[pRcv->WtCnt] = dat; // 數據存入
  11. if (++(pRcv->WtCnt) >= pRcv->BufLen) // 緩沖判斷
  12. {
  13. pRcv->WtCnt = 0;
  14. }
  15. }
復制代碼
3. 讀取一字節數據

本函數用于從接收緩沖區中讀取未處理的一字節數據，讀計數器加1.
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : DFReadByte()
  3. * Description : 從接受緩沖中讀取一字節數據
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : 返回讀取數據
  6. **************************************************************************************/
  7. u8 DFReadByte(DF_RCV *pRcv)
  8. {
  9. u8 val = 0x00;
  11. val = pRcv->RwBuf[pRcv->RdCnt]; // 讀取一字節
  12. if (++(pRcv->RdCnt) >= pRcv->BufLen)
  13. {
  14. pRcv->RdCnt = 0; // 清零
  15. }
  17. return val; // 返回數據
  18. }
復制代碼
4. 獲取緩沖區中未處理數據的長度

本函數用于讀取串口緩沖區中還未處理的數據的大小。
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : DFGetLen()
  3. * Description : 獲取緩沖區中未讀數據長度
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : 返回數據長度
  6. **************************************************************************************/
  7. u16 DFGetLen(DF_RCV *pRcv)
  8. {
  9. return ((pRcv->WtCnt >= pRcv->RdCnt) ? ((pRcv->WtCnt - pRcv->RdCnt)) :
  10. ((pRcv->WtCnt + pRcv->BufLen) - pRcv->RdCnt));
  11. }
復制代碼
有了以上幾個函數，串口的處理就非常簡單了。這幾個函數可以應用到任何串口中，也可以應用到任務微處理器上，一致非常簡單，應用也非常方便。下面我們說說實際的應用。
這部分代碼為應用代碼

為了保證數據的相對獨立和模塊化，下面代碼將寫入應用代碼中，和上面的程序不能放在相同的文件中。

1. 數據定義

首先需要定義一個緩沖區，這個緩沖區的大小根據實際應用定義，其大小一般為數據幀的最大值的2倍。之后需要定義一個DF_RCV數據，在這個數據中需要初始化這個結構圖的參數。特別需要注意，緩沖的大小，和緩沖區指針賦值。
  1. u8 AU_Buf[AU_BUF_ZISE] = {0};
  2. DF_RCV AU_Rvc = {0, 0,AU_BUF_ZISE,AU_Buf};
復制代碼
2. 編寫數據接收函數

本函數把串口數據放入緩沖區中，此函數必須在串口中斷中調用。
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : AURcvDat()
  3. * Description : 串口數據接收(串口中斷服務調用)
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : None
  6. **************************************************************************************/
  7. void AURcvDat(u8 dat)
  8. {
  9. DFWriteByte(dat, &AU_Rvc);
  10. }
復制代碼
3. 數據處理函數

本函數判斷緩沖區中是否有數據，如果有，逐個讀取并處理。
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : AUTaskCtrl()
  3. * Description : 通信數據處理
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : None
  6. **************************************************************************************/
  7. void AUTaskCtrl(void)
  8. {
  9. u8tmpDat;
  10. u16 i, len = 0;
  11. static u8 sendMark = 0;
  13. len = DFGetLen(&AU_Rvc); // 獲取未讀數據長度
  14. for (i=0; i < len; i++)
  15. {
  16. tmpDat = DFReadByte(&AU_Rvc); // 讀一字節數據
  17. AU_PrcRcvDat(tmpDat);
  18. }
  19. }
復制代碼
函數AU_PrcRcvDat(tmpDat)是數據處理函數，首先是數據幀判斷，如果是一幀數據，就進行相應操作，并把操作結果返回。了解了這個過程，串口的編程就變得非常簡單。而且我們在讀程序時，只要看懂一個串口處理過程，其他串口的程序就自然懂了，非常方便吧。

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