单片机模块化程序: 数据缓存封装-环形队列实现

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前言

　　在上一节只是稍微说了下数据缓存

　　https://www.cnblogs.com/yangfengwu/p/11769059.html

　　这节为了可以让大家直接应用起来,我封装了下.

　　咱们平时发送数据的时候最希望的是可以有个缓存,每次把要发送的数据存到缓存里面

　　需要发送的时候咱就去缓存里面去取

　　而且咱希望咱的缓存可以存储多条数据

　　发送的时候按照先进先出的原则把每条数据提取出来发出去

前要

　　一,作为一个资深的C语言开发者,应该知道的东西

　　假设是一个32位的单片机,定义了一个32位的变量int a;

　　　假设变量a的地址是:0x20000000-0x20000003

　　在32位的单片机中,int型占四字节

　　　　然后说一下 memcpy

　　　　假设 a = 256

　　　　试问调用以下程序,可不可以把a的值拷贝到b里面??

　　　　memcpy(&b,&a,1)

　　　　首先大家需要明确,memcpy默认拷贝一个字节

　　　　所以,并不能把a的值复制给b

　　　　如果想把a的值复制给b

　　　　memcpy(&b,&a,4)

缓存源码使用

　　一,注意,这一节是对上一节的封装,请先看上一节

　　　　这节增加了 BufferManage 文件

　　二,定义一个管理变量

　　　　buff_manage_struct buff_manage_struct1;

　　三,定义两个数组

　　　　一个用于交给环形队列用于缓存数据:u8 buff[1024];

　　　　请必须定义成u8 / uint8_t /char 等等1字节类型的

　　　　请必须定义成u8 / uint8_t / char 等等1字节类型的

　　　　数组大小是1024字节,最大缓存1024字节数据

　　　　另一个交给环形队列用于记录每次缓存数据的个数:u32 Managebuff[10];

　　　　请必须定义为 u32 / uint32_t / int32_t 等等4字节类型的

　　　　数组个数是10个,说明最多可以管理10条数据

　　　　u32 类型,说明记录的每条数据个数最大长度是 2^32 个

　　四, 调用 BufferManageCreate函数

　　　　BufferManageCreate(&buff_manage_struct1, buff, 1024, Managebuff, 10*4);

　　　　注:

　　　　&buff_manage_struct1 :数据缓存管理变量

　　　　buff : 传入u8 buff[1024] 数组的首地址

　　　　1024 : u8 buff[1024] 数组的长度

　　　　Managebuff : 传入u32 Managebuff[10] 数组的首地址

　　　　10*4 :u32 Managebuff[10] 的数组长度*空间所占字节数

　　　　注:请大家一致定义成 u32类型,最后的参数统一填写: 数组长度*4

　　　　本人封装的BufferManage程序默认内部按照u32类型处理

　　五,定义一个数组,用于提取缓存的数据

　　　　注意:提取先前存储的一条数据,然后缓存到一个数组里面:u8 SendBuff[1024];

　　　　最后操作这个数组

测试1

　　说明:我定义了一些通用变量,用户可随意使用

　　二,每隔3S插入17字节的数据

　　主循环只要判断插入了数据就取出来用串口发送出去

　　　　插入数据

　　　　BufferManageWrite(&buff_manage_struct1,temp,17);

　　　　提取数据

　　　　buff_manage_struct1.SendLen = BufferManageRead(&buff_manage_struct1,SendBuff);

　　三,测试

#include "include.h"
#include "BufferManage.h"

buff_manage_struct buff_manage_struct1;


u8  buff[1024];//»º´æÊý¾ÝµÄÊý×é
u32 Managebuff[10];//¼ÇÂ¼Ã¿´Î»º´æ¶àÉÙÊý¾ÝµÄÊý×é


u8  SendBuff[1024];//ÌáÈ¡Ò»ÌõÊý¾ÝÖ®ºó´æ´¢µÄÊý×é


char temp[17]="111111111111111
";

int main(void)
{
  NVIC_Configuration();
    uart_init(115200);     //´®¿Ú³õÊ¼»¯Îª115200
    GpioInit();
    DelayInit();
    

    BufferManageCreate(&buff_manage_struct1, buff, 1024, Managebuff, 10*4);
    while(1)
    {    
        if(SysTickCntMs>=3000)
        {
            BufferManageWrite(&buff_manage_struct1,temp,17);//²åÈëÊý¾Ý
            SysTickCntMs=0;
        }

        buff_manage_struct1.SendLen = BufferManageRead(&buff_manage_struct1,SendBuff);//ÌáÈ¡Êý¾Ýµ½SendBuffÊý×é
        if(buff_manage_struct1.SendLen>0)//ÓÐÊý¾ÝÐèÒª·¢ËÍ
        {
            UsartOutStr(SendBuff,buff_manage_struct1.SendLen);
        }
        
        
//    if(Usart1ReadFlage)//´®¿Ú½ÓÊÕÍêÒ»ÌõÍêÕûµÄÊý¾Ý
//        {
//          Usart1ReadFlage=0;
//            memset(Usart1ReadBuff,NULL, sizeof(Usart1ReadBuff));//ÇåÁã
//        }
    }
}

测试2

　　每隔3S插入两份数据:用来模拟不定期插入多份数据

　　注:提取数据是一条一条的提取

　　咱可以加点延时让每条数据之间加点延时

　　注:延时1000ms是控制每隔1000ms从里面提取一条数据

　　实际应用中直接加延时其实是不可取的.但是咱们又想让每条数据

　　之间有延时,否则就会当做一条数据

以上测试说明

　　其实简而言之

　　在需要发送数据的地方

　　只需要调用

　　BufferManageWrite(&buff_manage_struct1,temp,17);//插入数据

　　在需要提取发送的地方调用一下函数

　　Len = BufferManageRead(&buff_manage_struct1,SendBuff);//提取数据到SendBuff数组
　　if(Len>0)
　　{
　　　　操作发送的数据:SendBuff 数据长度:Len
　　}

　　这样便会一条数据一条数据的提取出来,然后最终如何操作如何应用自行发挥.

扩展:使用串口中断发送缓存的数据

　　一,首先先说明处理思路

　　　　如果缓存区没有数据,则每隔1ms查询一次

　　　　如果查询到了有数据,则提取出来,然后交由中断处理

　　　　然后查询间隔变为10ms (该间隔可调节)

　　　　10ms便是发送每一条数据之间的时间间隔

　　二,1Ms定时器增加以下程序

    if(Usart1ManageSendDatLen == 0)//没有在发送数据
    {
        Usart1ManageSendDelayCnt++;
        if(Usart1ManageSendDelayCnt>=1000)//延迟10Ms
        {
            Usart1ManageSendDelayCnt = 0;
            if(rbCanRead(&Uart1rbManage)>0)//是不是有需要发送的数据
            {
                //取出这次要发送的数据个数
                rbRead(&Uart1rbManage, &Usart1ManageSendDatLen, 1);
                USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);//打开发送中断
            }
            else
            {
                //没有数据发送的时候1Ms判断一次,延迟1Ms
              Usart1ManageSendDelayCnt=10;
            }
        }
    }

　　三,串口中断里面

    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
    {        
        if(buff_manage_struct1.SendLen>0)//发送的数据个数大于0
        {
            USART_SendData(USART1, Usart1SendBuff[buff_manage_struct1.Count]);//发送
            buff_manage_struct1.Count++;
            buff_manage_struct1.SendLen -- ;//发送的数据个数减一
        }
        else//发送字节结束
        { 
            USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_TXE);
            USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
            USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
        }
    }
  //发送完成
  if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) != RESET)
  {
    USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_TC);
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, DISABLE);
  }

　　四:测试

　　主函数还是每隔3S插入两条数据

扩展:使用DMA串口发送缓存的数据

一,我先留给大家去完善,我给大家一些提示

　　简而言之:如果有数据需要发送,就设置下数据地址和数据个数,然后启动DMA

　　详细方案1:

　　每次存入数据以后,判断下DMA是否传输完成,如果传输完成,则重新赋值以后启动

　　在DMA发送完成中断里面判断是否有数据需要发送

　　如果有,则重新赋值以后启动

　　详细方案2:

　　上述方案有个问题在于每条数据之间没有了固定的时间间隔

　　有可能造成粘包.

　　咱还是利用定时器,把以下红框改为:

　　重新赋值DMA以后启动DMA.

　　别忘了在DMA发送完成中断里面: buff_manage_struct1.SendLen = 0;

提醒:

　　大家使用缓存的时候需要多考虑一件事情:中断打断

　　为避免存和取之间由于中断打断而造成以外情况,设置了中断保护