嵌入式中緩衝區隊列的實現

在串口，IIC或SPI以及CAN等通訊中，往往需要一次性發送一幀完整的資料，由於硬體發送的速度問題，硬體不能及時發送出去，就會導致資料丟失等一系列問題。通常採用建立緩衝區解決。隊列可以有效利用緩衝區空間，並且保證資料在發送和接收過程中的時序問題。現在網上有公開的隊列源碼，其一般由入隊，出隊，查詢隊列成員數量，建立隊列，銷毀隊列等組成，相對比較完善，但是在串口等環境中使用存在過多的調用函數等問題。所以就以上的情況做出了改善，編寫了一個精簡的緩衝隊列，經過測試可以保證資料轉送的完整性。 一、建立結構體

結構體主要由 緩衝區，隊列頭指標，隊列尾指標，以及隊列發送完成標誌位組成。

/*******資料發送緩衝區 結構體*****/typedef struct {    u8 TxBuff[BUFFSIZE]; //緩衝區    u16 font;                        //頭指標    u16 rear;             //尾指標    u8 finished;         //發送完成，0代表未發送完，1代表發送完成，發送終止 }TxBuffer;

二 入隊函數

將發送的資料存入緩衝數組，並且移動相應長度的尾指標，檢查發送標誌位，判斷是否需要啟動硬體發送。主要有兩個函數，一個為單位元組發送個，另一個為多位元組發送。

/* *函數名：UsartSendData *描述：串口發送資料,發送單位元組 *輸入：tx：發送介面 *輸出：無 *調用：外部調用 */void UsartSendData(ConnIFName tx,u8 data,USART_TypeDef* u){        TxBuffer* buff = GetTxBuffer(tx);      //佔用1位元組用於判斷是否到達緩衝區尾部        if(buff->rear == BUFFSIZE) buff->rear=0;        buff->TxBuff[buff->rear++]=data;        if(buff->finished == 1)        {            buff->finished=0;            if(buff->font == BUFFSIZE) buff->font=0;            USART_SendData(u,buff->TxBuff[buff->font]);            buff->TxBuff[buff->font] = 0xFF;            buff->font++;        }}/* *函數名：MultitySend() *描述：串口發送資料,多位元組發送 *輸入：tx->發送介面 ；sendData[] 發送的數組；u->調用發送的硬體串口;len->發送的長度 *輸出：無 *調用：外部調用 */void MultitySend(ConnIFName tx,u8 data[],USART_TypeDef* u,u8 len){    u8 i=0;    TxBuffer* buff = GetTxBuffer(tx);    if(len<BUFFSIZE-buff->rear+buff->font)    {        for(i=0;i<len;i++)        {            if(buff->rear == BUFFSIZE) buff->rear=0;            buff->TxBuff[buff->rear++] = data[i];        }           if(buff->finished !=0)        {            if(buff->font == BUFFSIZE) buff->font=0;            USART_SendData(u,buff->TxBuff[buff->font++]);               buff->finished =0;        }    }}

三 出隊函數

讀取隊列中的資料並交由硬體發送，同時移動頭指標到相應位置，根據情況操作標誌位。這個函數一般由發送中斷調用。

/* *函數名：TxBuffIRQ *描述：串口發送 *輸入：tx：發送介面 *輸出：無 *調用：中斷調用 */void TxBuffIRQ(ConnIFName tx,USART_TypeDef* u){        //取得該通訊介面緩衝區指標        TxBuffer* buff = GetTxBuffer(tx);         //判斷緩衝區為NULL，則發送完成，停止發送        if(buff->font == buff->rear )           {            buff->finished=1;    //發送完成置位（緩衝區為空白)        }else        {        //判斷是否到達隊列尾部，如果到達則從頭開始        /**防止由於時間差的問題導致中斷重複發送緩衝區資料*****/            if(buff->font == BUFFSIZE ) buff->font=0;             USART_SendData(u,buff->TxBuff[buff->font]);            //0xff填充緩衝區            buff->TxBuff[buff->font] = 0xff;            buff->font++;        }}

四 擷取隊列函數

當多個隊列共存時，需要由該函數傳遞對應隊列的指標，以便操作隊列。

/* *函數名：GetTxBuffer *描述：取得發送緩衝區指標 *輸入：tx：取得哪個值 *輸出：無 *調用：內部調用 */TxBuffer* GetTxBuffer(ConnIFName tx){        switch (tx)        {            case DGUSIF:                return &DgusTxBuff;             case WKIF:                return &WKTxBuff;            case CK1IF:                return &CKTxBuff;            default:                break;        }    return 0;}