51单片机非阻塞串口中断收发数据
51单片机是指8051内核的8位单片机，因其内部结构相对简单，成本低廉，所以应用非常广泛！串口作为单片机最基本的通信接口，无论是开发调试，日常使用都是用得比较频繁的一个基本外设！但是很多教程包括官方提供的资料都是使用查询法发送数据！基本流程就是等待忙闲标志归0，忙闲标志置1，写SBUF寄存器，等待发送完成进入中断，忙闲标志清零。发送下一字节。
1 #include "reg51.h"
2 #include "intrins.h"
3
4 #define FOSC 11059200UL
5 #define BRT (65536 - FOSC / 115200 / 4)
6
7
8 bit busy;
9 char wptr;
10 char rptr;
11 char buffer[16];
12
13 void UartIsr() interrupt 4
14 {
15 if (TI)
16 {
17 TI = 0;
18 busy = 0;
19 }
20 if (RI)
21 {
22 RI = 0;
23 buffer[wptr++] = SBUF;
24 wptr &= 0x0f;
25 }
26 }
27
28
29 void UartSend(char dat)
30 {
31 while (busy);
32 busy = 1;
33 SBUF = dat;
34 }
35
36 void UartSendStr(char *p)
37 {
38 while (*p)
39 {
40 UartSend(*p++);
41 }
42 }
43
44 void main()
45 {
46 UartInit();
47 ES = 1;
48 EA = 1;
49 UartSendStr("Uart Test !\r\n");
50
51 while (1)
52 {
53 if (rptr != wptr)
54 {
55 UartSend(buffer[rptr++]);
56 rptr &= 0x0f;
57 }
58 }
59 }
这种方法对于通信而言一般情况不会有什么问题，但是在发送完第一个字节，准备发送第二个字节这段时间，单片机会停下来等待标志位归0.尤其是低波特率情况，发送一个字符串可能会浪费比较长的时间！而且会被别的中断打断，导致偶发性通信错误或数据丢失！
一般32单片机提供的库会使用DMA，中断封装成一个非阻塞式发送函数，51单片机虽然没有DMA，但是中断还是有的。我们可以利用串口中断封装一个非阻塞式发送函数！代码如下：
1 #include "stc8g.h" 2 #include "intrins.h" 3 4 5 6 #define uint8_t unsigned char 7 //串口发送缓存定义 8 typedef struct uartstruct{ 9 unsigned int tx_fifo[3][64]; //3个缓冲区 每个缓冲区64字节 缓存区数据加载满，继续写入会覆盖未发送的 10 unsigned int tx_fifo_p_w; //缓存区写指针 11 unsigned int tx_fifo_p_r; //缓存区写指针 12 unsigned int tx_fifo_t; //缓存发送指针 13 unsigned int tx_fifo_w; //缓存写入指针 14 } uart_fofi_typedef; 15 uart_fofi_typedef uart_fofi={{0},0,0,0,0}; 16 17 18 void UART1_Isr() interrupt 4 19 { 20 if (TI) 21 { 22 if(uart_fofi.tx_fifo_w) //缓存不为空，FIFO写指针当前值为已经装入个数 23 { 24 SBUF = uart_fofi.tx_fifo[0][uart_fofi.tx_fifo_t]; //从FIFO的起始地址发送 25 uart_fofi.tx_fifo_t++; //发送指针指向FIFO下个地址 26 if(uart_fofi.tx_fifo_t==uart_fofi.tx_fifo_w) //发送指针等于写指针，代表发送完成 27 uart_fofi.tx_fifo_t=uart_fofi.tx_fifo_w=0; //指针全部归零 一帧数据结束 28 } 29 TI = 0; //清中断标志 30 } 31 if (RI) 32 { 33 RI = 0; //清中断标志 34 // P11 = !P11; //测试端口 35 } 36 } 37 38 void UartSendStr(uint8_t *str) 39 { 40 while(uart_fofi.tx_fifo_w); //缓冲器空闲 否则等等，后期加FIFO 深度 41 42 while(*str) 43 { 44 uart_fofi.tx_fifo[0][uart_fofi.tx_fifo_w]=(*str);//装入缓存 45 str++; //指向字符串下个字节 46 uart_fofi.tx_fifo_w++; //指向缓存下个字节 47 } 48 TI=1; //进中断开始发送 49 } 50 51 void main() 52 { 53 UartInit(); 54 55 while (1) 56 { 57 UartSendStr("uartstr 1\r\n"); 58 } 59 }
以上代码的基本工作流程：首先定义一个缓存区，这里定义的是一个二维数组，为的是避免数据发送完之前，又来了新的数据把缓存区覆盖掉。此处暂不讨论，姑且当作1维数组使用。为了方便使用，同时把缓存区的控制指针（单缓冲区用不到），缓存的写入，发送指针定义为一个结构。
1 //串口发送缓存定义
2 typedef struct uartstruct{
3 unsigned int tx_fifo[3][64]; //3个缓冲区 每个缓冲区64字节 缓存区数据加载满，继续写入会覆盖未发送的
4 unsigned int tx_fifo_p_w; //缓存区写指针
5 unsigned int tx_fifo_p_r; //缓存区写指针
6 unsigned int tx_fifo_t; //缓存发送指针
7 unsigned int tx_fifo_w; //缓存写入指针
8 } uart_fofi_typedef;
9 uart_fofi_typedef uart_fofi={{0},0,0,0,0};
第一步把字符串装入缓存数组，完成之后触发串口发送中断。然后主循环就可以去忙别的事情了！
1 void UartSendStr(uint8_t *str)
2 {
3 while(uart_fofi.tx_fifo_w); //缓冲器空闲 否则等等，后期加FIFO 深度
4
5 while(*str)
6 {
7 uart_fofi.tx_fifo[0][uart_fofi.tx_fifo_w]=(*str);//装入缓存
8 str++; //指向字符串下个字节
9 uart_fofi.tx_fifo_w++; //指向缓存下个字节
10 }
11 TI=1; //进中断开始发送
12 }
第二步进入中断后判断写指针是不是不为0，如果不为0发送指针就开始从缓存区的起始地址发送数据。因为每次写SBUF硬件都会在发送完成时自动触发中断，所以后边的字节就不需要再去手动触发。直到发送指针=写缓存指针，说明数据都发送完了。此时两个指针归零，下次进入中断后仅清理发送完成标志TI，完成一帧数据发送，不再进入中断，直到下次调用UartSendStr函数。
1 void UART1_Isr() interrupt 4
2 {
3 if (TI)
4 {
5 if(uart_fofi.tx_fifo_w) //缓存不为空，FIFO写指针当前值为已经装入个数
6 {
7 SBUF = uart_fofi.tx_fifo[0][uart_fofi.tx_fifo_t]; //从FIFO的起始地址发送
8 uart_fofi.tx_fifo_t++; //发送指针指向FIFO下个地址
9 if(uart_fofi.tx_fifo_t==uart_fofi.tx_fifo_w) //发送指针等于写指针，代表发送完成
10 uart_fofi.tx_fifo_t=uart_fofi.tx_fifo_w=0; //指针全部归零 一帧数据结束
11 }
12 TI = 0; //清中断标志
13 }
14 if (RI)
15 {
16 RI = 0; //清中断标志
17 }
18 }
至此我们就通过串口中断，完成了数据的非阻塞式发送。让本来就处理数据比较慢的51单片机效率得到了提升！
浙公网安备 33010602011771号