51單片機(jī)串口通信 環(huán)形緩沖區(qū)隊(duì)列

最近在做畢業(yè)設(shè)計(jì)剛好涉及到51單片機(jī)，簡單的研究一下發(fā)現(xiàn)51單片機(jī)串口只有一個字節(jié)的緩存，如果遇到單片機(jī)串口中斷沒有及時(shí)處理SBUF的值或者串口中斷長時(shí)間未退出很容易照成數(shù)據(jù)丟失，于是就自己寫了個緩沖區(qū)，代價(jià)就是消耗一部分內(nèi)存空間，時(shí)間-空間本來就是一對矛盾體，想減少串口通信中數(shù)據(jù)丟失問題只能犧牲部分空間，來減少數(shù)據(jù)通信過程中的丟失問題。

1. 核心代碼如下所示：

/**
    用途：     小內(nèi)存環(huán)形緩沖區(qū)（FIFO模式）
    作者： 南梔<kellygod95@gmail.com>
*/
#define BUFFER_MAX  16      //緩沖區(qū)大小

typedef struct _circle_buffer{
    unsigned char head_pos;             //緩沖區(qū)頭部位置
    unsigned char tail_pos;             //緩沖區(qū)尾部位置   
    unsigned char circle_buffer[BUFFER_MAX];    //緩沖區(qū)數(shù)組 
}circle_buffer;

circle_buffer buffer;

void bufferPop(unsigned char* _buf)
{
    if(buffer.head_pos==buffer.tail_pos)        //如果頭尾接觸表示緩沖區(qū)為空
        *_buf=0xFF;
    else
    {
        *_buf=buffer.circle_buffer[buffer.head_pos];    //如果緩沖區(qū)非空則取頭節(jié)點(diǎn)值并偏移頭節(jié)點(diǎn)
        if(++buffer.head_pos>=BUFFER_MAX)
            buffer.head_pos=0;
    }
}

void bufferPush(const unsigned char _buf)
{   
    buffer.circle_buffer[buffer.tail_pos]=_buf; //從尾部追加
    if(++buffer.tail_pos>=BUFFER_MAX)           //尾節(jié)點(diǎn)偏移
        buffer.tail_pos=0;                      //大于數(shù)組最大長度 制零 形成環(huán)形隊(duì)列
        if(buffer.tail_pos==buffer.head_pos)    //如果尾部節(jié)點(diǎn)追到頭部節(jié)點(diǎn) 則修改頭節(jié)點(diǎn)偏移位置丟棄早期數(shù)據(jù)
        if(++buffer.head_pos>=BUFFER_MAX)
            buffer.head_pos=0;

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36

考慮到看到此博文的人可能有很多小白并不知道如何使用，在此簡單的說一下，假設(shè)你已經(jīng)能進(jìn)行簡單的串口發(fā)送接收了，然后串口中斷部分可以這樣寫

void serial1(void) interrupt 4
{
    if(RI)
    {
        bufferPush(SBUF);
        RI=0;       
    }
    if(TI)
    {
        TI=0;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

在主程序中我們只需要調(diào)用函數(shù)就行了如：

void main()
{
    unsigned char dat ;
//讀取緩沖區(qū)一個字符,如果dat=0xff表示緩沖區(qū)為空，所以接收的字符不能有0xff。
    bufferPop(&dat);
}
1
2
3
4
5
6

bufferPop函數(shù)中沒調(diào)用一次，便從緩沖區(qū)取出一個字符，頭部指針就會進(jìn)行偏移，具體看源碼并不是很復(fù)雜 只是一個數(shù)組類型的環(huán)形FIFO緩沖區(qū)。

有一點(diǎn)要注意的是，如果緩沖區(qū)滿的話，后面的數(shù)據(jù)會覆蓋最前面的數(shù)據(jù)。

你可以把緩沖區(qū)設(shè)置大些，就可以盡可能的減少數(shù)據(jù)覆蓋問題，但是帶來的額外問題就是51或者其他系列的單片機(jī)RAM是非常小的，并不像PC中緩沖區(qū)動不動就1024KB。所以緩沖區(qū)設(shè)置多大，根據(jù)自己需求調(diào)整就行了。