嵌入式串口调试连接，嵌入式开发之UART串口通信解析

很多朋友对嵌入式串口调试连接，嵌入式开发之UART串口通信解析不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

UART串口是嵌入式开发中常见的通信方式，但是很多人还不知道串口如何使用。

今天我们重点关注串口，简单分享一下几点：

串口接收方式

处理接收到的数据

通信协议分析

串口接收方式

从串口（通信的另一端）接收数据的常见方式是：

轮询（查询）接收寄存器

中断接收数据

轮询是指按照一定的时间间隔（通常是ms，甚至us）检查接收寄存器中是否有数据。如果有数据，则处理接收到的数据。

中断，当没有收到数据时，CPU做自己的事情。当接收到数据时，UART串口控制器会响应中断，通知CPU有事情要做。

您有没有想过轮询方式的缺点？

效率低：CPU大部分时间都在做查询工作；

响应不实时：如果短时间内有多个接收到的数据，CPU正在处理一件比较耗时的事情（例如：发送数据包），没有时间去查询接收到的数据数据。此时，数据可能会丢失。 （特别是早些年串口还没有FIFO功能）

因此，无论是UART串口，还是I2C、SPI、CAN等串行通信，最常用的是中断接收，很少使用轮询。

我曾经维护旧代码（一个陷阱）。 CLI串口采用轮询模式。出现了很多数据丢失、溢出错误等问题，让我加班了几个小时。

处理接收到的数据

中断数据来了，如何处理接收到的数据？

我见过一些小项目，有些应用是直接在中断函数中完成的。例如：串口中断接收来自传感器的数据，显示数据并执行一些响应动作。

对于中断函数来说，代码可以尽可能小，耗时也可以尽可能小，不能处理太多耗时且复杂的逻辑、应用程序等。

数据到来时的中断通常通过FIFO 进行处理。

1.简单的数组接收、应用解析和处理

例如：

static uint8_t gRxCnt=0;static uint8_t gRxBuf[10];void USART1_IRQHandler(void){ //. gDgus_RxBuf[gRxCnt]=(uint8_t)USART_ReceiveData(USART1); gRxCnt++； //. }void App(void) { //. if(0 gRxCnt) { //复制接收到的数据gRxCnt=0; //解析接收到的数据并进行处理}} 2、中断函数接收到完整的一帧数据，然后进行处理

例如：

无效USART1_IRQHandler(void){ 静态uint8_t RxCnt=0; //计数值static uint8_t RxNum=0; //数量if((USART1-SR USART_FLAG_RXNE)==USART_FLAG_RXNE) { gDgus_RxBuf[RxCnt]=(uint8_t)USART_ReceiveData(USART1) ; RxCnt++； if(gDgus_RxBuf[0] !=DGUS_FRAME_HEAD1) //接收到帧头1 { RxCnt=0;返回； } if((2==RxCnt) (gDgus_RxBuf[1] !=DGUS_FRAME_HEAD2)) { RxCnt=0;返回； } if(RxCnt==3) { RxNum=gDgus_RxBuf[2] + 3; } if(( 6=RxCnt) (RxNum=RxCnt)) { RxCnt=0; OSMboxPost(EventMBox_Touch, gDgus_RxBuf); //发送消息邮箱（执行触摸操作） } }}中断函数解析完一帧数据后，可以通过标志位通知应用程序（裸机），也可以通过消息队列发送给应用程序，邮箱等（RTOS）。

3. RTOS队列和邮箱接收

例如：

void DEBUG_COM_IRQHandler(void){ 静态uint8_t 数据； if(USART_GetITStatus(DEBUG_COM, USART_IT_RXNE) !=RESET) { Data=USART_ReceiveData(DEBUG_COM);CLI_RcvDateFromISR(Data);//下面将这个函数分开}}void CLI_RcvDateFromISR(uint8_t RcvData){ static portBASE_TYPE xHigherPriorityTaskWoken=pdFALSE; if(xCLIRcvQueue !=NULL) { xQueueSendFromISR(xCLIRcvQueue, RcvData, xHigherPriorityTaskWoken); }}如果一字节数据被中断，则通过消息队列发送一字节数据。如果没有及时发出，数据也会存储在队列中。

通信协议分析

像上面的第二种，简单的通讯协议，当项目比较小时，可以直接在中断函数中处理。

但如果项目比较大、比较复杂，协议也比较复杂，那么在函数内部就不建议使用上面的第二种方法了。

1. 裸机环境

裸机情况下，建议使用第一种方法：中断数组缓存数据（FIFO），应用解析通信协议。

2.RTOS环境

对于RTOS的情况，建议使用第三种方式：消息队列、邮箱等接收数据，然后发送（通知）应用解析协议。

当然，以上只是常用的方法，具体方法需要结合自己项目的实际情况。

同时，其他通信如I2C、CAN如果有协议分析也是类似的。

比如我在使用CAN之前就实现了我跟大家分享的MavLink：

无效CAN_RX_IRQHandler(void){ 静态CanRxMsg RxMessage;静态MAVRCV_QUEUE_TypeDef MAVRcvQueue_Union； CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, RxMessage); //复制长度、数据MAVRcvQueue_Union.MAVRcvStruct.MAVLink_Len=RxMessage.DLC; memcpy(MAVRcvQueue_Union.MAVRcvStruct.MAVLink_Buf[0],RxMessage.Data[0],RxMessage.DLC); MAVLink_RcvDateFromISR(MAVRcvQueue_Union.MAVLinkRcv_Queue[0]);} 最后，以上内容仅提供思路，代码可能并不适合项目。

黄飞

以上知识分享希望能够帮助到大家！