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單片機(jī)之串口數(shù)據(jù)處理

作者： 時(shí)間：2016-11-10 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
隨著硬件系統(tǒng)的模塊化發(fā)展，很多電子產(chǎn)品都做出模塊并采用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。例如：GPRS模塊、GPS模塊、語音模塊、熱敏微型打印機(jī)、串口攝像頭等等。在與這些模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，所以很難做到非常統(tǒng)一的操作過程。一般來說，不同的模塊其有著特殊的通信協(xié)議，我們只能根據(jù)其協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼。

雖然說串口沒有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)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(shù)據(jù)的處理方法。。。。。
串口數(shù)據(jù)處理流程：


一般來說，串口數(shù)據(jù)的接收都是采用中斷方式，中斷中只復(fù)制把串口發(fā)送的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。而發(fā)送一般都是采用查詢方式比較方便。不管是與什么設(shè)備通信，這一點(diǎn)完全是一致的。所以，我們完全可以把這部分代碼獨(dú)立起來。

定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(fù)制代碼
對于這個(gè)結(jié)構(gòu)來說非常簡單，參數(shù)1是用于結(jié)束數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)，參數(shù)2為處理數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)，參數(shù)3為緩沖的大小，參數(shù)4為緩沖區(qū)指針，這里用指針是為了保證這個(gè)結(jié)構(gòu)的獨(dú)立，否則無法滿足各種需求。
實(shí)現(xiàn)函數(shù)：

1. 初始化函數(shù)

本函數(shù)用于對串口結(jié)構(gòu)體中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)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(fù)制代碼
2. 接收一字節(jié)數(shù)據(jù)

本函數(shù)用于把串口中斷接收的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并且接收計(jì)數(shù)器加1.
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : DFWriteByte()
  3. * Description : 數(shù)據(jù)接收（接收中斷調(diào)用）
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : None
  6. **************************************************************************************/
  7. void DFWriteByte(u8 dat, DF_RCV *pRcv)
  8. {
  9. pRcv->RwBuf[pRcv->WtCnt] = dat; // 數(shù)據(jù)存入
  11. if (++(pRcv->WtCnt) >= pRcv->BufLen) // 緩沖判斷
  12. {
  13. pRcv->WtCnt = 0;
  14. }
  15. }
復(fù)制代碼
3. 讀取一字節(jié)數(shù)據(jù)

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

本函數(shù)用于讀取串口緩沖區(qū)中還未處理的數(shù)據(jù)的大小。
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : DFGetLen()
  3. * Description : 獲取緩沖區(qū)中未讀數(shù)據(jù)長度
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : 返回?cái)?shù)據(jù)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(fù)制代碼
有了以上幾個(gè)函數(shù)，串口的處理就非常簡單了。這幾個(gè)函數(shù)可以應(yīng)用到任何串口中，也可以應(yīng)用到任務(wù)微處理器上，一致非常簡單，應(yīng)用也非常方便。下面我們說說實(shí)際的應(yīng)用。
這部分代碼為應(yīng)用代碼

為了保證數(shù)據(jù)的相對獨(dú)立和模塊化，下面代碼將寫入應(yīng)用代碼中，和上面的程序不能放在相同的文件中。

1. 數(shù)據(jù)定義

首先需要定義一個(gè)緩沖區(qū)，這個(gè)緩沖區(qū)的大小根據(jù)實(shí)際應(yīng)用定義，其大小一般為數(shù)據(jù)幀的最大值的2倍。之后需要定義一個(gè)DF_RCV數(shù)據(jù)，在這個(gè)數(shù)據(jù)中需要初始化這個(gè)結(jié)構(gòu)圖的參數(shù)。特別需要注意，緩沖的大小，和緩沖區(qū)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(fù)制代碼
2. 編寫數(shù)據(jù)接收函數(shù)

本函數(shù)把串口數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)中，此函數(shù)必須在串口中斷中調(diào)用。
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : AURcvDat()
  3. * Description : 串口數(shù)據(jù)接收(串口中斷服務(wù)調(diào)用)
  4. * EntryParameter : None
  5. * ReturnValue : None
  6. **************************************************************************************/
  7. void AURcvDat(u8 dat)
  8. {
  9. DFWriteByte(dat, &AU_Rvc);
  10. }
復(fù)制代碼
3. 數(shù)據(jù)處理函數(shù)

本函數(shù)判斷緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)，如果有，逐個(gè)讀取并處理。
  1. /**************************************************************************************
  2. * FunctionName : AUTaskCtrl()
  3. * Description : 通信數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)長度
  14. for (i=0; i < len; i++)
  15. {
  16. tmpDat = DFReadByte(&AU_Rvc); // 讀一字節(jié)數(shù)據(jù)
  17. AU_PrcRcvDat(tmpDat);
  18. }
  19. }
復(fù)制代碼
函數(shù)AU_PrcRcvDat(tmpDat)是數(shù)據(jù)處理函數(shù)，首先是數(shù)據(jù)幀判斷，如果是一幀數(shù)據(jù)，就進(jìn)行相應(yīng)操作，并把操作結(jié)果返回。了解了這個(gè)過程，串口的編程就變得非常簡單。而且我們在讀程序時(shí)，只要看懂一個(gè)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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