在小型ARM微控制器中实现uart接收缓冲区的正确方法？

Question

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.因为它是一个我想放的微处理器

while (uartindex!=localindex) { do stuff } 

在里面

while (;;) {do forever} 

部分主要但我被告知这是不可接受的.

人们如何在类似情况下处理他们的蠢货？

Answer 1

ISR应填写FIFO.主要应该消耗它.

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应该像这样:

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,并以这样的方式处理它,这样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 */
    }    
}

Answer 2

uartindex如果从未在主循环中写入（除了在禁用中断时初始化它）并且localindex从未被中断例程触及， 您建议的方法可能是可行的。

我建议您将缓冲区大小设置为 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掩码。如果你这样做，那么

(unsigned)(uartindex-localindex) 

应指示缓冲区中有多少个字符，即使缓冲区已满，也不需要在缓冲区已满的情况下采取特殊行为，并且不限制 N 字节缓冲区容纳 N-1 个项目。

请注意，虽然上述表达式中的类型转换并不是严格必要的，但我建议将其包括在内，因为它显然表明减去无符号数量时的包装行为是有意且预期的。