1-关于单片机通信数据传输(中断发送,大小端,IEEE754浮点型格式,共用体,空闲中断,环形队列)-阿里云开发者社区

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1-关于单片机通信数据传输(中断发送,大小端,IEEE754浮点型格式,共用体,空闲中断,环形队列)

简介: 写这篇文章的目的呢,如题目所言,我承认自己是一个程序猿.....应该说很多很多学单片机的对于...先不说别的了,,无论是学51的还是32的,,,先问一下大家用串口发送数据的时候是怎么发的???如果发整型的数据是怎么发的??如果发浮点型的是怎么发的????再问大家串口接收数据是怎么接收的????亲们有...
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写这篇文章的目的呢,如题目所言,我承认自己是一个程序猿.....应该说很多很多学单片机的对于...先不说别的了,,无论是学51的还是32的,,,先问一下大家用串口发送数据的时候是怎么发的???如果发整型的数据是怎么发的??如果发浮点型的是怎么发的????再问大家串口接收数据是怎么接收的????亲们有没有想过自已用的方法是不是最好最好的方法了,反正我认为我自己现在用的方法应该是很好的了,,不说最好,因为我知道我还能在现在的基础上稍微的修改让它变为更好....只是感觉无所谓了,因为现在所用的方法对于99.9999%的项目都适用....

好像自己在吹牛一样,,,,,其实写这篇文章呢,,,也早就想写了,因为感觉好东西应该拿出来分享一下,希望亲们能派的上用场

先给大家源码一个51的一个32的

链接:https://pan.baidu.com/s/1ZFcJYEWwMCXZYyRUVjknKQ 密码:i4pl

先看第一个问题,,,,大家用串口发送数据的时候是怎么发的???

大多数人是不是还是这样

 

for(i=0;i<30;i++)
{
	UartSend(Data[i]);
}

void UartSend(unsigned char value) 
{
	ES=0;  //关闭串口中断--使用Printf 需要屏蔽 
	TI=0;   //清发送完毕中断请求标志位   
	SBUF=value; //发送  
	while(TI==0); //等待发送完毕   
	TI=0;   //清发送完毕中断请求标志位 --使用Printf 需要屏蔽   
	ES=1;  //允许串口中断  --使用Printf 需要屏蔽 
}

上面是51的,只是打比方哈

 就是说

for(i=0;i<30;i++)
{
  UartSend(Data[i]);
}

直接说弊端,举个例子

 

void main()
{
	InitUART(9600);
	InitTimer0();
	while(1)
	{
		for(i=0;i<130;i++)
		{
			UartSend(Data[i]);
		}
		DataConfig();//采集数据
                DataSendMethod();//接收串口命令
		......
         }
}

每次都要发130个数据,,是不是每次循环要等着发完上面的130个数据才执行下面的函数,,,这样话就不能及时的执行后面的函数,,,,刚想起来有没有人经常在主循环里面加延时的?????水平不高的人,,才会经常在主循环里面加延时

那应该怎么发....用中断发

先看最普通的,用51写的一个

/**
* @brief  串口发送函数中断函数
* @param  
* @param  None
* @param  None
* @retval None
* @example 
**/
void UartSendTI(unsigned char *value,int DataLen) 
{
	UsartSendData = value;
	UsartSendDataCnt = DataLen;
	TI = 1;
}

  

 

void UARTInterrupt(void) interrupt 4
{
	if(TI)
	{
		TI = 0;
		if(UsartSendDataCnt>0)
		{
                  SBUF = *UsartSendData++;
		  UsartSendDataCnt--;
                }
		else
		{
                  TI = 0;
                }
        }
}

 

发送数据的时候直接

UartSendTI(AD0123Table,21);

AD0123Table是一个数组

void main()
{
	InitUART(9600);
	InitTimer0();
	while(1)
	{
		UartSendTI(AD0123Table,21);
		
		DataConfig();//采集数据
		
       }
}

  

这样的话这个函数

UartSendTI(AD0123Table,21);
只是告诉串口去发送数据,并不会占用主循环多少时间,然后就立马执行下面的函数去了,其实现在的情况就是不停的进中断发送数据
又不停的从中断里面出来执行主循环,,,这种方式想一想是不是要比以前那样好多了???

现在再升级一下
大家有没有看过我这篇文章
http://www.cnblogs.com/yangfengwu/p/6822984.html 关于环形队列的

看到那个环形队列的程序是不是有头疼的????如果谁读起来吃力,说明底子还是不行哈,,,
指针理解的怎么样???结构体会不会,,结构体指针呢????不会没有啥法子说明自己懒,也有可能没有遇到好老师....突然想起来一句话
会的多的人写程序又快有好,也很轻松,因为他会复制粘贴,,,,有些人会问那不会的也能啊!!问一句,不会的,你敢复制粘贴不,
即使复制粘贴了,
你知道怎么用不????即使能用了稳定性上能得到保证不????
其实以前我也是不会这些东西,没有人天生就会....我呢虽然笨,但是手很勤快,遇到不会的自己就会反复的敲程序测试,,所以后来
会的多了,自学能力也很强了..别人都说我很聪明,有些人还会说我是学电气的天才....记住一句话:天才在于努力

先说一下是如何发送数据的,环形队列又是一个什么东东

我现在往数组里面存数据

然后我再往里面存,,对了存数据是用的操作环形队列的函数哈  int32_t rbWrite(rb_t *rb, const void *data, size_t count)

 

 我又存了两个,,如果存满了还存,就会报错,,所以咱呢先取两个再存,,取数据也是用的环形队列的函数

 

 

 

然后咱们再存两个吧!!

 

具体是如何实现的就看这两个吧

函数在32的工程里面,51享受不起.....内存堪忧

 

我发送数据的时候就是直接往这个数组里面存数据,串口从这个数组里面取数据然后发出去(当然这个是在程序中设置的)

那个数组就是一直在转圈圈......

曾经就有一个问题就是利用环形队列解决的

http://www.cnblogs.com/yangfengwu/p/6921832.html

简单来说就是把接收到的数据写到Flash里面....但是呢单片机的内存有限,不能够一次性接收到所有的数据......所以我就

利用环形队列..一边串口接收着往环形队列里面写数据,一边从环形队列里面读出数据写到Flash里面....

 

现在看如何利用环形队列发送串口数据

void rbCreate(rb_t* rb,u8 *Buff,uint32_t BuffLen)//创建或者说初始化环形缓冲区
{
    if(NULL == rb)
    {
        printf("ERROR: input rb is NULL\n");
        return;
    }
    rb->rbCapacity = BuffLen;//数组的大小
    rb->rbBuff = Buff;//数组的地址
    rb->rbHead = rb->rbBuff;//头指向数组首地址
    rb->rbTail = rb->rbBuff;//尾指向数组首地址
}

  

先看发送,这是在中断里面,就是如果数组里面有数据就一个一个取出来发出去

这是串口1 的,我定义了三个 Uart1rb  Uart2rb  Uart3rb  分别操作  Usart1SendBuff    Usart2SendBuff    Usart3SendBuff  这三个数组

 

 

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
  {
    if(rbCanRead(&Uart1rb)>0)//如果环形队列里面的数据个数大于0
    {
      rbRead(&Uart1rb, &Usart1SendDat, 1);//读取一个数据
      USART_SendData(USART1, Usart1SendDat);//发送
    }
    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);
    }
  }

 

 现在看怎么存,应该说怎么控制串口发送数据

 

 
int32_t PutData(rb_t *rb ,USART_TypeDef* USARTx, uint8_t *buf, uint32_t len)
{
    int32_t count = 0;
    if(NULL == buf)
    {
        printf("ERROR: gizPutData buf is empty \n");
        return -1;
    }
    count = rbWrite(rb, buf, len);//存入数据
    if(count != len)
    {
        printf("ERROR: Failed to rbWrite \n");
        return -1;
    }
    USART_ITConfig(USARTx, USART_IT_TXE, ENABLE);//然后控制打开哪一个中断
    return count;
}

发送数据的时候直接往里面丢数据就可以了

PutData(rb_t *rb ,USART_TypeDef* USARTx, uint8_t *buf, uint32_t len)

再高级一点,加上DMA,用DMA就不能用环形队列了,其实下面大神介绍的用内存分配的方式,实质就是用链表,但是呢!我没想明白把数据放进

链表然后设置一下DMA和直接用数组的方式设置一下DMA有多大区别,.....或许我还是没有明白那位大神的用意......所以我就还是用的现在

的环形队列的方式.....

可以看一下这位大神的介绍

https://wenku.baidu.com/view/c2b959f0caaedd3383c4d3d7.html

 

现在先问一下,如果让大家传输一个220.5的数据给上位机,大家如何传输??假设不加任何的标志校验什么的

我的话

 

看一下

typedef union Resolverf//STM32为小端模式
{
    float Data;
    char  Data_Table[4];
}ResolverfData;

typedef union ResolverLong//STM32为小端模式
{
    long Data;
    char  Data_Table[4];
}ResolverLongData;

DATAGATHER_C_ ResolverfData ResolverData;//解析单精度浮点型数据
DATAGATHER_C_ ResolverLongData ResolverLongDat;//解析整形

实际上220.5 用16进制表示就是 43 5C  80  00  高位在前

其实现在所有的仪器仪表的通信都是走的这种

链接:https://pan.baidu.com/s/1he-dK4_FUh9hXZBa9dpKwg 密码:2f9x 

 

如果是整形

就用

 

用共用体直接就可以实现两边的转换,

 

        ResolverData.Data_Table[0] = 0x00;
        ResolverData.Data_Table[1] = 0x80;
        ResolverData.Data_Table[2] = 0x5C;
        ResolverData.Data_Table[3] = 0x43;
        
        
        printf("%f\r\n",ResolverData.Data);

 

 

如果用上位机列如C#的,一个函数就搞定

byte[] FloatDataMore = new byte[4];
FloatDataMore[0] = 0x00;
FloatDataMore[1] = 0x80;
FloatDataMore[2] = 0x5C;
FloatDataMore[3] = 0X43;

float f = BitConverter.ToSingle(FloatDataMore, 0);//转换

f = 220.5

所以传输数据还是按照规范来

 

说一下小端模式,其实就是在说数据存储的时候数据的低位存在了低地址,数据的高位存在了高地址

就像上面的220.5 用stm32解析数据后存储的情况 0x00 0x80 0x5C 0x43
0x00是不是存在了数组的地位上哈,,,0x43存在了数组的高位上...

看一下51 的

大家可以用51去试一试会发现和32的正好相反

0x43  高位存在了数组的低位上,,   0x00 存在了数组的高位上

 其实就是在说数据存储的时候数据的高位存在了低地址,数据的低位存在了高地址,,,就是大端模式

 

一般我发送数据会在最后加CRC16校验   

/**
* @brief  计算CRC
* @param  *modbusdata:数据指针
* @param  length:数据长度
* @param  
* @retval 计算的CRC值
* @example 
**/
unsigned int crc16_modbus(unsigned char *modbusdata, char length)
{
    char i, j;
    unsigned int crc = 0xffff;//有的用ffff有的用0
    for (i = 0; i < length; i++)
    {
        crc ^= modbusdata[i];
        for (j = 0; j < 8; j++)
        {
                if ((crc & 0x01) == 1)
                {
                        crc = (crc >> 1) ^ 0xa001;
                }
                else
                {
                        crc >>= 1;
                }
        }
    }
    
    return crc;
}

 

    crc = crc16_modbus(AD0123Table,19);
    
    AD0123Table[19] = crc&0xff;
    AD0123Table[20] = (crc>>8)&0xff;
    
  UartSendTI(AD0123Table,21);

 

现在看接收.....算了明天再写吧,感觉这些够消化的了....................

程序里面所有的函数都封装好了,关键是自己亲自去尝试

 

 

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