吴坚鸿单片机程序风格赏析——（六）单串口通讯之如何接住别人丢过来的一堆数据

admin · 发表于 2019-9-27 15:07

EDA365欢迎您！

您需要登录才可以下载或查看，没有帐号？注册

x

（1）开场白：

实战中，串口通讯不可能一次通讯只发送或接受一个字节，大部分的项目都是一次发送或者接受一堆的数据。我们还要在这一堆数据里提取关键字，提取有用的数据。这节我将要介绍我最得意的，最可靠的串口通讯的基本编程结构，学会了这招，用在什么单片机上，用在什么串口通讯项目上都管用。串口通讯表面看起来简单，实际蕴含着玄机，但是不用怕，我会把这些玄机都公布出来。
（2）功能需求：
任意时刻，从电脑“串口调试助手”上位机收到的一堆数据中，只要中间包含了十六进制的“Eb 00 55”，那么就往上位机发送“eb 00 aa”表示确认，同时蜂鸣器叫一声。
（3）硬件原理：
把单片机串口通讯的那两个引脚经过一个MAX3232之后直接跟电脑的9针串口通讯。我发现很多朋友会选MAX232这个芯片，而我本人更加推荐用 MAX3232。因为MAX232只支持5V，不是宽压的，而MAX3232不但支持5V，还支持3V。每个人的记忆力都很宝贵，用232串口我只选 MAX3232，不管它是用5V工作还是3V工作。就像74系列的芯片，我的心中只有你（74HC）没有它（74LS），一样的道理，74HC是宽压，74LS不是宽压。
（4）源码适合的单片机

IC18f4520,晶振为22.1184MHz，波特率115200
（5）源代码讲解如下：
#include<pic18.h>       //包含芯片相关头文件

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是输出IO后缀都是_dr,凡是输入的//IO后缀都//是_sr
#define  beep_dr  LATA2  //蜂鸣器输出

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是做延时计数阀值的常量
//前缀都用cnt_表示。
#define cnt_voice_time 150  //蜂鸣器响的声音长短的延时阀值
#define cnt_send 300          //确保接收缓冲区没有继续接收数据,是变量
//send_cnt的溢出阀值

Void usart_service();       //串口通讯服务程序，放在main函数里
unsigned char asy_recieve();  //把串口缓冲区的数据一个个提取出来
void eusart_send(unsigned char t_data); //串口发送一个字节的数据
Void Buf_clear(); //把余下的缓冲区清零
void Delay11(unsigned int MS); //延时函数

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是计数器延时的变量
//后缀都用_cnt表示。
unsigned int voice_time_cnt;       //蜂鸣器响的声音长短的计数延时
unsigned int send_cnt=0;          //一串数据从上位机发过来的时候，他们每个字节之间//的延时间隔很短，如果他们的延时间隔一旦超过了这个send_cnt变量的延时，那么就////认为他们的一串数据已经发送完毕

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是涉及统计数量的变量
//后缀都用_total表示。
unsigned int RCREG_total;          //统计串口缓冲区已经收了多少个数据
unsigned int RCREG_read_total; //统计已经从串口缓冲区读出了多少个数据

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是用来更新的标识变量，比如液晶刷屏，或者有新接收的串口数据更新等等，后缀一律用_update表示
Unsigned char  send_update=0;  //一旦有数据从上位机发送过来，就会引发串口接收中////断，在串口中断里，我把send_update=1表示目前正在接收数据，警告单片机先不要//猴急，等串口中断把所有从上位机连续发送过来的一堆数据接收完，再处理。那么什么///时候才知道发送的数据已经发送完毕了呢？用send_cnt识别。因为在串口中断里，我///每次都会把send_cnt=0，而在main函数里，一旦发现 send_update==1，send_cnt就//会开始自加，当它超过某个数值的时候，就会自动把send_update=0，表示目前已经没// 有数据发送了。而如果有数据不断从上位机传来，send_cnt永远也不会超过某个数值，//因为每个中断它都被清零，这个原理跟看门口狗喂狗的原理很像。

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是用来接收数据的缓冲区数组后缀都用_buf表//示
Unsigned char RCREG_buf[50];  //串口接收缓冲区，读者可以根据实际项目设置大小
Unsigned char RCREG_buf_temp[50];  //临时处理串口数据的缓冲区，可以不用那么大

//补充说明：吴坚鸿程序风格是这样的，凡是自锁变量名, 后缀都用_lock表示。
Unsigned char send_lock=0;

//主程序
main()
{
ADCON0=0x00;
ADCON1=0x0f;                            //全部为数字信号
   ADCON2=0xa1;                            //右对齐
   RBPU=0;                                     //上拉电阻
   SSPEN=0;                                  //决定RA5不作为串口

TRISA2=0;  //蜂鸣器输出

   BRG16=0;       //设置串口通信寄存器
   BRGH=0;
   SPBRGH=0x00;
   SPBRG=0x02;    //22.1184MHz晶振,115200波特率
   SYNC=0;
   SPEN=1;
   TX9=0;
   TXEN=1;
   TXIF=1;
   RX9=0;
   CREN=1;
   RCIE=1;
   PEIE=1;
   GIE=1;

   T1CON=0x24;    //定时器中断配置
   TMR1H=0xFE;
TMR1L=0xEF;
   TMR1IF=0;
   TMR1IE=1;
   TMR1ON=1;
   TMR1IE=1;
//补充说明，以上的内容为寄存器配置，每种不同的单片机会有点差异，
//大家不用过度关注以上寄存器的配置,只要知道有这么一回事即可

   beep_dr=0;                            //关蜂鸣器,上电初始化IO

while(1)
{
                  CLRWDT(); //喂看门狗，大家不用过度关注此行
               usart_service();       //串口通讯服务
}

}

//中断
void interrupt timer1rbint(void)
{

   if(RCIE==1&&RCIF==1) //串口中断，一次只能接受一个字节
{
      RCIE=0;
      RCIF=0;

      ++RCREG_total; //以下代码是鸿哥在所有串口项目中用到的标准代码
      if(RCREG_total>50)  //超过缓冲区
      {
         RCREG_total=50;
      }
      RCREG_buf[RCREG_total-1]=RCREG;  //依次把上位机来的数据存入数组缓冲区
      send_update=1; //通知单片机目前正在接收数据
      send_cnt=0;       //及时喂狗，虽然main函数那边不断在累加，但是只要串口的数//据还没发送完毕，那么它永远也长不大,因为每个中断都被清零，很可怜。

      RCIE=1;

}

   if(TMR1IE==1&&TMR1IF==1) //定时中断
      {

            TMR1IF=0;    //定时中断标志位关闭
               TMR1ON=0; //定时中断开关关闭

   if(voice_time_cnt)                      //控制蜂鸣器声音的长短
               {
                     beep_dr=1;       //蜂鸣器响
                     --voice_time_cnt;       //蜂鸣器响的声音长短的计数延时
               }
               else
               {
                  Asm(“nop”); //添加此行空指令为了使else的内容跟if的内容对称，意义////不大
beep_dr=0;    //蜂鸣器停止
               }

   TMR1H=0xFe; //重新设置定时时间间隔
   TMR1L=0x00;
   TMR1ON=1;       //定时中断开关打开
   }
}

void usart_service()  //串口服务程序,在main函数里
{

   if(send_update==1)  //说明目前串口正在接收数据，不要读缓冲区数据
   {
      send_lock=1;    //开自锁标志
      ++send_cnt; //只要有数据接收，send_cnt每次都被串口中断清零
      if(send_cnt>cnt_send) //延时一段时间，确认缓冲区没有继续接受数据
      {
         send_cnt=0;
         send_update=0;
      }
   }
   Else  //说明当前没有继续接收数据了
   {
      if(send_lock==1) //在数据已经接收完毕，并且还没有处理过数据的情况下
      {
         send_lock=0; //处理一次就锁起来，不用每次都进来,除非有新接收的数据
         while(RCREG_read_total<RCREG_total) //说明还没有把缓冲区的数据读取完
         {
            CLRWDT();
RCREG_buf_temp[0]= RCREG_buf_temp[1];  //数据移动，方便截取关键字
RCREG_buf_temp[1]= RCREG_buf_temp[2];
            RCREG_buf_temp[2]=asy_recieve();
            if(RCREG_buf_temp[0]==0xeb&&  RCREG_buf_temp[1]==0x00&& RCREG_buf_temp[2]==0x55)  //数据头”eb 00  55”判断
            {
RCREG_buf_temp[0]=0; //把临时处理数据清零，方便下次接收
RCREG_buf_temp[1]=0;
RCREG_buf_temp[2]=0;
                     eusart_send(0x00); //串口多发送一个填充的无效字节，因为由于硬件的原因，第一个字节很容易丢失
                     eusart_send(0xeb); //串口发送应答的数据
eusart_send(0x00); //串口发送应答的数据
eusart_send(0xaa); //串口发送应答的数据
                     voice_time_cnt= cnt_voice_time; //蜂鸣器响“滴”一声就停
                     break; //退出循环
            }

         }

      Buf_clear(); //把余下的缓冲区清零,方便下一堆数据接收与处理


      }

   }

}

Void Buf_clear() //把余下的缓冲区清零
{
      Unsigned char buf_clear_temp;
         while(RCREG_read_total<RCREG_total) //说明还没有把缓冲区的数据读取完
         {
               CLRWDT();
               buf_clear_temp =asy_recieve();
            }

}
unsigned char asy_recieve()  //把串口缓冲区的数据一个个提取出来
{
   unsigned char RCREG_dt;

   ++RCREG_read_total; //已经读出了多少个数据
   RCREG_dt=RCREG_buf[RCREG_read_total -1];

   if(RCREG_read_total >=RCREG_total) //只要把全部数据都读完，马上把缓冲区清零
      {
         RCREG_read_total =0;
         RCREG_total=0;

      }
   return RCREG_dt;

}

void eusart_send(unsigned char t_data) //串口发送一个字节的数据

{
   unsigned int error_delay;

   TXREG=t_data; //发送数据

   error_delay=0;//等待把数据发送完毕
   while(1) //这里也可以省略，直接用延时替代。延时有两种，一种是delay的死延时，一种是计数延时方式。

      CLRWDT();
      if(TXIF==1) //等待把数据发送完毕
      {
         break;
      }
      Else
      {
         ++error_delay;
         if(error_delay>200)  //超时也要退出，不能死等
         {
            break;
         }
      }
   }

   Delay11(1); //此处最玄机，要特别注意。每发送完一个字节，由于不同的项目，这里的延时间隔都不一样，读者根据实际情况来改。这里最容易出问题，必须要延时，尤其是连续发送一堆数据的时候。在一些实时要求很高的场合，读者也可以把
这个死延时改成计数延时的方式，有兴趣的自己动脑筋改。一般的项目这样子已经够用了。

}

//延时函数
void Delay11(unsigned int MS)
{
   unsigned char us,usn;
   while(MS!=0)          //for 12M
         {
            CLRWDT();
               usn = 2;
               while(usn!=0)
                     {    CLRWDT();
                           us=0xf5;
                           while (us!=0){us--;};
                           usn--;
                     }
               MS--;
         }
}

（6）小结：
      （a）发送一堆数据的时候，要特别注意每个字节之间的延时间隔。
      （b）必须等待上位机的数据全部发送完毕，再去处理缓冲区的数据。
         (c)无论是上位机还是单片机，在发送数据前最好多发送一个填充字节0x00，避免由硬件问题而引起第1个字节丢失。
      （d）对接串口线的时候，要特别小心，尤其是接9针串口线的时候，经常容易接反出错。
      （e）如果遇到很莫名其妙的问题，有可能232的转换芯片已经烧坏了，这种芯片很脆弱。
(未完待续)

		自动登录	找回密码
密码			注册

[硬件] 吴坚鸿单片机程序风格赏析——（六）单串口通讯之如何接住别人丢过来的一堆数据

EDA365欢迎您！

推荐内容 /1