在小型ARM微控制器中实现uart接收缓冲区的正确方法?

时间:2011-07-25 21:23:48

标签: arm uart circular-buffer

我正在寻找一个小型应用程序的接收缓冲区的想法,该应用程序通过rs485处理921.6Kbaud的15字节数据包。我正在考虑使用循环缓冲区作为UART ISR和main之间的接口。因为它是一个微处理器我想放

while (uartindex!=localindex) { do stuff } 

中的

while (;;) {do forever} 

部分主要但我被告知这是不可接受的。

在类似情况下,人们如何处理他们的傻瓜?

2 个答案:

答案 0 :(得分:5)

ISR应填写FIFO。 Main应该消耗它。

Bellow一个非常简单的fifo算法:

#define RINGFIFO_SIZE (1024)              /* serial buffer in bytes (power 2)   */
#define RINGFIFO_MASK (RINGFIFO_SIZE-1ul) /* buffer size mask                   */

/* Buffer read / write macros                                                 */
#define RINGFIFO_RESET(ringFifo)      {ringFifo.rdIdx = ringFifo.wrIdx = 0;}
#define RINGFIFO_WR(ringFifo, dataIn) {ringFifo.data[RINGFIFO_MASK & ringFifo.wrIdx++] = (dataIn);}
#define RINGFIFO_RD(ringFifo, dataOut){ringFifo.rdIdx++; dataOut = ringFifo.data[RINGFIFO_MASK & (ringFifo.rdIdx-1)];}
#define RINGFIFO_EMPTY(ringFifo)      (ringFifo.rdIdx == ringFifo.wrIdx)
#define RINGFIFO_FULL(ringFifo)       ((RINGFIFO_MASK & ringFifo.rdIdx) == (RINGFIFO_MASK & (ringFifo.wrIdx+1)))
#define RINGFIFO_COUNT(ringFifo)      (RINGFIFO_MASK & (ringFifo.wrIdx - ringFifo.rdIdx))

/* buffer type                                                                */
typedef struct{
    uint32_t size;
    uint32_t wrIdx;
    uint32_t rdIdx;
    uint8_t data[RINGFIFO_SIZE];
} RingFifo_t;
RingFifo_t gUartFifo;

(必须注意这个FIFO算法,大小必须是2的幂)

ISR的行为应该是这样的:

void ISR_Handler()
{
    uint8_t c;
    while(UART_NotEmpty()) {
        c = UART_GetByte();
        RINGFIFO_WR(gUartFifo, c);
    }
}

主要:

while(1)
{
    if (!RINGFIFO_EMPTY(gUartFifo)) {
        /* consume fifo using RINGFIFO_RD */
    }    
}

这个算法直接从主循环中读取FIFO,你应该使用一个中间层来检查缓冲区中是否有一个完整的数据包,然后以这样的方式处理它:main将是这样的:

uint8_t ptrToPacket;
uint32_t packetSize;
while(1)
{
    if (!Uart_HasValidPacket()) {
        Uart_GetPacket(&ptrToPacket, &packetSize)
        /* Process packet using ptrToPacket and packetSize */
    }    
}

答案 1 :(得分:2)

如果uartindex永远不会在主循环中写入(除了在禁用中断时初始化它),你建议的方法可能是可行的,并且中断例程永远不会触及localindex

我建议你使缓冲区大小为2的幂,对两个索引使用无符号整数,并允许它们在完整的32位大小上自由计数;在“stuff”和“fetch”例程中索引缓冲区时使用位屏蔽。如果你这样做,那么

(unsigned)(uartindex-localindex) 

应指示缓冲区中有多少个字符,即使它已完全填满,也不需要缓冲区满的情况下的特殊情况行为,也不限制N字节缓冲区来保存N-1个项目。

请注意,虽然前面提到的表达式中的类型转换并不是绝对必要的,但我建议包含它,因为很明显减去无符号数量时的包装行为故意预期< / em>的