单片机之串口数据处理

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);
     }
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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);
   }
   }

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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