单片机之串口数据处理

zhaojun_xf

单片机之串口数据处理 [复制链接]

 

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。。。。。

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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。

1. u8 AU_Buf[AU_BUF_ZISE] = {0};
   
2. 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。

1. /**************************************************************************************
   
2. * FunctionName   : AURcvDat()
   
3. * Description    : 串口数据接收(串口中断服务调用)
   
4. * EntryParameter : None
   
5. * ReturnValue    : None
   
6. **************************************************************************************/
   
7. void AURcvDat(u8 dat)
   
8. {
   
9.     DFWriteByte(dat, &AU_Rvc);
   
10. }

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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。

1. /**************************************************************************************
   
2. * FunctionName   : AUTaskCtrl()
   
3. * Description    : 通信数据处理
   
4. * EntryParameter : None
   
5. * ReturnValue    : None
   
6. **************************************************************************************/
   
7. void AUTaskCtrl(void)
   
8. {
   
9.     u8  tmpDat;
   
10.     u16 i, len = 0;
    
11.     static u8 sendMark = 0;
    
12. 
    
13.     len = DFGetLen(&AU_Rvc);                                                    // 获取未读数据长度
    
14.     for (i=0; i < len; i++)
    
15.     {
    
16.         tmpDat = DFReadByte(&AU_Rvc);                                           // 读一字节数据
    
17.         AU_PrcRcvDat(tmpDat);
    
18.     }
    
19. }
    

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[ 本帖最后由 zhaojun_xf 于 2013-8-23 13:24 编辑 ]

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串口数据处理流程：

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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：

1. typedef struct
   
2. {
   
3.     u16 WtCnt; // 写指针
   
4.     u16 RdCnt;// 读指针
   
5.     u16 BufLen;缓冲尺寸
   
6.     u8  *RwBuf;// 读写缓冲
   
7. 
   
8. } 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。

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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。

1. /**************************************************************************************
   
2. * FunctionName   : DFInit()
   
3. * Description    : 初始化
   
4. * EntryParameter : None
   
5. * ReturnValue    : None
   
6. **************************************************************************************/
   
7. void DFInit(DF_RCV *pRcv)
   
8. {
   
9.     u16 i;
   
10.    
    
11.     pRcv->WtCnt = 0x0000;
    
12.     pRcv->RdCnt = 0x0000;
    
13.    
    
14.     for (i=0; iBufLen; i++)
    
15.     {
    
16.         pRcv->RwBuf[i] = 0x00;
    
17.     }
    
18. }

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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.

1. /**************************************************************************************
   
2. * FunctionName   : DFWriteByte()
   
3. * Description    : 数据接收（接收中断调用）
   
4. * EntryParameter : None
   
5. * ReturnValue    : None
   
6. **************************************************************************************/
   
7. void DFWriteByte(u8 dat, DF_RCV *pRcv)
   
8. {
   
9.     pRcv->RwBuf[pRcv->WtCnt] = dat;                                                    // 数据存入
   
10.    
    
11.     if (++(pRcv->WtCnt) >= pRcv->BufLen)                                            // 缓冲判断
    
12.     {
    
13.         pRcv->WtCnt = 0;
    
14.     }
    
15. }

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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.

1. /**************************************************************************************
   
2. * FunctionName   : DFReadByte()
   
3. * Description    : 从接受缓冲中读取一字节数据
   
4. * EntryParameter : None
   
5. * ReturnValue    : 返回读取数据
   
6. **************************************************************************************/
   
7. u8 DFReadByte(DF_RCV *pRcv)
   
8. {
   
9.     u8 val = 0x00;
   
10.    
    
11.     val = pRcv->RwBuf[pRcv->RdCnt];                                             // 读取一字节
    
12.     if (++(pRcv->RdCnt) >= pRcv->BufLen)
    
13.     {
    
14.         pRcv->RdCnt = 0;                                                        // 清零
    
15.     }
    
16.    
    
17.     return val;                                                                   // 返回数据
    
18. }

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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。

1. /**************************************************************************************
   
2. * FunctionName   : DFGetLen()
   
3. * Description    : 获取缓冲区中未读数据长度
   
4. * EntryParameter : None
   
5. * ReturnValue    : 返回数据长度
   
6. **************************************************************************************/
   
7. u16 DFGetLen(DF_RCV *pRcv)
   
8. {
   
9.     return ((pRcv->WtCnt >= pRcv->RdCnt) ? ((pRcv->WtCnt - pRcv->RdCnt)) :
   
10.            ((pRcv->WtCnt + pRcv->BufLen) - pRcv->RdCnt));
    
11. }

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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。

zhaojun_xf

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。

fanlly

感谢分享

zhaojun_xf

本以为很有用的东西，发现很少有人看

Jod_King

大师，能留个Q不，我有些问题需要你帮忙，我是想接收从蓝牙发送过来的字符，怎样在单片机进行判断。。。。可以帮忙不

zhaojun_xf

直接在论坛发吧，我尽快回复你。。。。。

Jod_King

是这样的，我现在将数据通过蓝牙发送到单片机，我要怎样在单片机中判断是否有收到从蓝牙发送过来的数据，如果有，我应该怎样对这些数据进行识别，例如我用蓝牙发送“ABC123”给单片机，我在单片机里面应该怎样读出这个数据？

zhaojun_xf

把所有串口数据接收到缓冲区中，在缓冲区中读取数据，如果有通信协议，先通过协议判断并提取一帧数据，进行处理。如果没有专门的通信协议，按照接收数据直接解码。

Jod_King

可以帮我写下例程吗？？RXD就是P30,TXD就是P31，我对串口基本都不怎么明白，麻烦你帮我写个例子可以吗？

zhaojun_xf

本贴就是一个很好的例子。。。。

Jod_King

恩，可是我看不懂，不知道数据到底存到哪里去了，我要读出来，如果这个数据跟我程序上设置的数据一样，我就让P1.1低电平。你复制下整体的程序我看看可以不

你笨的不行啦

季夏木槿

哈哈

季夏木槿

老大，下次应该结合某个东东来讲，弄点现象啥的比较形象

HALO--117

学习了，感谢大师分享！

zhaojun_xf

这种东东在我的新书上已经有实例了，这里只是总结一些，本人在意的是思维模式，也希望大家能够理解这种方法，授人鱼不如授人渔。