数据打包程序 - 使用硬件FIFO来优化串口的数据收发

3.3 数据打包程序
1. /**
2. * @brief 寻找一帧数据 返回处理的数据个数
3. * @param p_find_frame:指向打包帧数据结构体变量
4. * @param src_buf:指向串口接收的原始数据
5. * @param data_len:src_buf本次串口接收到的原始数据个数
6. * @param sum_len:帧缓存的最大长度
7. * @return 本次处理的数据个数
8. */
9. uint32_t find_one_frame(find_frame_struct * p_find_frame,const uint8_t * src_buf,uint32_t data_len,uint32_t sum_len)
10. {
11. uint32_t src_len=0;
12.
13. while(data_len--)
14. {
15. if(p_find_frame ->sfd_flag==0)
16. { //没有找到起始帧首
17. if(src_buf[src_len++]==p_find_frame ->sfd)
18. {
19. p_find_frame ->dst_buf[p_find_frame ->received_len++]=p_find_frame ->sfd;
20. if(++p_find_frame ->sfd_count==5)
21. {
22. p_find_frame ->sfd_flag=1;
23. p_find_frame ->sfd_count=0;
24. p_find_frame ->frame_len=10;
25. }
26. }
27. else
28. {
29. p_find_frame ->sfd_count=0;
30. p_find_frame ->received_len=0;
31. }
32. }
33. else
34. { //是否是"长度"字节? Y->获取这帧的数据长度
35. if(7==p_find_frame ->received_len)
36. {
37. p_find_frame->frame_len=src_buf[src_len]+5+1+1+1+2; //帧首+地址号+命令号+数据长度+校验
38.
39. if(p_find_frame->frame_len>=sum_len)
40. { //这里处理方法根据具体应用不一定相同
41. MY_DEBUGF(SLAVE_DEBUG,("数据长度超出缓存!\n"));
42. p_find_frame->frame_len= sum_len;
43. }
44. }
45.
46. p_find_frame ->dst_buf[p_find_frame->received_len++]=src_buf[src_len++];
47.
48. if(p_find_frame ->received_len==p_find_frame ->frame_len)
49. {
50. p_find_frame ->received_len=0; //一帧完成
51. p_find_frame ->sfd_flag=0;
52. p_find_frame ->find_fram_flag=1;
53.
54. return src_len;
55. }
56. }
57. }
58. p_find_frame ->find_fram_flag=0;
59. return src_len;
60. }

使用例子：
定义数据结构体变量：
find_frame_structslave_find_frame_srt;

定义接收数据缓冲区：
#define SLAVE_REC_DATA_LEN 128
uint8_t slave_rec_buf[SLAVE_REC_DATA_LEN];

在串口初始化中调用结构体变量初始化函数：
init_find_frame_struct(&slave_find_frame_srt,slave_rec_buf,0xEE);

在串口接收中断中调用数据打包函数：
find_one_frame(&slave_find_frame_srt,tmp_rec_buf,data_len,SLAVE_REC_DATA_LEN);

其中，rec_buf是串口接收临时缓冲区，data_len是本次接收的数据长度。

4. 数据发送

前文提到，传统的等待发送方式会浪费CPU资源，而中断发送方式虽然不会造成CPU资源浪费，但又增加了一个中断源。在我们的使用中发现，定时器中断是几乎每个应用都会使用的，我们可以利用定时器中断以及硬件FIFO来进行数据发送，通过合理设计后，这样的发送方法即不会造成CPU资源浪费，也不会多增加中断源和中断事件。

需要提前说明的是，这个方法并不是对所有应用都合适，对于那些没有开定时器中断的应用本方法当然是不支持的，另外如果定时器中断间隔较长而通讯波特率又特别高的话，本方法也不太适用。公司目前使用的通讯波特率一般比较小（1200bps、2400bps），在这些波特率下，定时器间隔为10ms以下（含10ms）就能满足。如果定时器间隔为1ms以下（含1ms），是可以使用115200bps的。

本方法主要思想是：定时器中断触发后，判断是否有数据要发送，如果有数据要发送并且满足发送条件，则将数据放入发送FIFO中，对于lpc1778来说，一次最多可以放16字节数据。之后硬件会自动启动发送，无需CPU参与。

下面介绍如何使用定时器发送数据，硬件载体为RS485。因为发送需要操作串口寄存器以及RS485方向控制引脚，需跟硬件密切相关，以下代码使用的硬件为lpc1778，但思想是通用的。

4.1 定义数据结构
1. /*串口帧发送结构体*/
2. typedef struct {
3. uint16_t send_sum_len; //要发送的帧数据长度
4. uint8_t send_cur_len; //当前已经发送的数据长度
5. uint8_t send_flag; //是否发送标志
6. uint8_t * send_data; //指向要发送的数据缓冲区
7. }uart_send_struct;

4.2 定时处理函数
1. /**
2. * @brief 定时发送函数,在定时器中断中调用,不使用发送中断的情况下减少发送等待
3. * @param UARTx:指向硬件串口寄存器基地址
4. * @param p:指向串口帧发送结构体变量
5. */
6. #define FARME_SEND_FALG 0x5A
7. #define SEND_DATA_NUM 12
8. static void uart_send_com(LPC_UART_TypeDef *UARTx,uart_send_struct *p)
9. {
10. uint32_t i;
11. uint32_t tmp32;
12.
13. if(UARTx->LSR &(0x01<<6)) //发送为空
14. {
15. if(p->send_flag==FARME_SEND_FALG)
16. {
17. RS485ClrDE; // 置485为发送状态
18.
19. tmp32=p->send_sum_len-p->send_cur_len;
20. if(tmp32>SEND_DATA_NUM) //向发送FIFO填充字节数据
21. {
22. for(i=0;iTHR=p->send_data[p->send_cur_len++];
25. }
26. }
27. else
28. {
29. for(i=0;iTHR=p->send_data[p->send_cur_len++];
32. }
33. p->send_flag=0;
34. }
35. }
36. else
37. {
38. RS485SetDE;
39. }
40. }
41. }