之前一直在做驅(qū)動方面的整理工作,對驅(qū)動的高效性有一些自己的理解這里和大家分享一下。并奉驅(qū)動程序,本程序覆蓋uart1-8。
串口驅(qū)動,這是在每個單片機中可以說是必備接口。可以說大部分產(chǎn)品中都會使用,更有甚者一個產(chǎn)品中用到8個串口。這樣一個高效的驅(qū)動是決定您產(chǎn)品優(yōu)劣的關鍵因素。本文主要針對STM32F4XX系列芯片做的一個驅(qū)動接口層。以減少您在開發(fā)項目時驅(qū)動方面所花費時間,以及為程序達到高效的處理為目的。
從51,pic到現(xiàn)在的STM32,個人感覺STM32這方面做的非常突出,豐富的使用模式,強大的引腳映射功能,強大的處理能力等,給我留下的深刻的印象。
關于串口的使用方式,個人總結出以下三種:
1) 中斷接收,狀態(tài)查詢發(fā)送:這種方式在單片機時代用的比較多,那時候大部分芯片的處理速度不夠快,工業(yè)控制接口中大部分使用的是9600波特率,程序簡單也就對串口發(fā)送數(shù)據(jù)所用時間要求不高。
2) 中斷接收,中斷發(fā)送:這種方式一般會在對高效性要求較高,或軟件實時性高的產(chǎn)品中使用。這種方式的好外在于完全釋放了CPU在發(fā)送開始到結束這一時間CPU控制權。
3) 中斷接口,DMA發(fā)送:這種方式的使用場合和模式2相同,效率也相差不多。但這種方式確實比模式2CPU的占用時間會更少。
舉個例子來說明以上三種模式。假如要把一堆物品從A點運到B點通過傳送帶,在這個傳送過程中傳送帶上一次只能運一個物品,模式一:把物品放到傳送帶A點上,然后等待物品由A點被傳到B點,這時再放一個物品到傳送帶上,以此往復所有物品傳送過去。模式二:把物品放到A點的傳送帶上然后就去忙別的事情,看到物品快被傳到B點,馬上回來再放一個物品到傳送帶上。很明顯這種方式比模式一多了很多空余時間。模式三:這種模式就牛了,在把物品放到A點之前,直接去找了一個“閑雜人等”過來,把物品交給他由他去發(fā),我們需要再發(fā)送時,先問下她是否以發(fā)完,如果發(fā)完了就把新的物品交給他,如果沒發(fā)完就等一小回再來找他。哈哈,這樣咱們就有更多的時間去忙更多的事情了,也不用一回跑來一回跑去。把跑路的時間給節(jié)約出來了。
以上三種模式,很明顯得出那種模式發(fā)送數(shù)據(jù)效率最高。我們下面說提供的程序就是使用模式三。
說完發(fā)送,再說說接收方式。大家一定發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收都是采用中斷方式,是的 本人使用過DMA方式進行過多次測試,在使用方面確實沒有中斷接收靈活。主要有以下兩種情況,1,DMA接收數(shù)據(jù)的主要判斷依據(jù)1是接收器滿中斷,這種情況在實際中很少用,除非您的數(shù)據(jù)是定長。這種方式同時還會存在一些安全隱患,假如噪聲原因多接收到一個字節(jié),那之后數(shù)據(jù)時序就會錯位。2,DMA總線空閑中斷,這種方式除非是半雙工情況下使用。在全雙工時被受到發(fā)送完成總線空閑的干擾。所以在數(shù)據(jù)接收方式上主要使用中斷。
在數(shù)據(jù)接收中斷方面還分二種方式,
方式1:順序接收,在接收到第一個數(shù)據(jù)時就觸發(fā)超時定時器,每接收到一個字節(jié)時就清一次定時器,都到一組數(shù)據(jù)接收完畢,定時器會因為觸發(fā)超時中斷。在超時中斷中來判斷一組數(shù)據(jù)被接收。這種方式一般會用到實時性的一些協(xié)議中,比如MODBUS。
方式2:隊列接收,申請一個緩沖區(qū)收尾相接,接收到數(shù)據(jù)時載入隊列之中,用戶只要定時的去隊列中讀數(shù)據(jù),來使用這些數(shù)據(jù)。這種方式是window,linux的驅(qū)動主要接收方式。他的優(yōu)點就在于在使用數(shù)據(jù)時無需關閉中斷。也就不用怛心在處理上一組數(shù)據(jù)時了來新的數(shù)據(jù)會破壞上組數(shù)據(jù)內(nèi)容。在方式1中需要考慮在處理數(shù)據(jù)時暫時性的關下中斷。
以下程序則主要是使用到接收使用方式2,發(fā)送數(shù)據(jù)使用模式3的DMA發(fā)送,本驅(qū)動程序為可裁切,覆蓋串口1-8,通過宏裁切。下面提供了一些接口,這里對接口做一個大概的說明。
打開串口
void BSP_UartOpen(uint8_t COM, uint32_t baud, uint8_t data, uint8_t stop, uint8_t parity);
關閉串口
void BSP_UartClose(uint8_t COM);
向串口中寫數(shù)據(jù)
uint32_t BSP_UartWrite(uint8_t COM, uint8_t *buffter, uint32_t len);
從串口中讀數(shù)據(jù)
uint32_t BSP_UartRead(uint8_t COM, uint8_t *buffter, uint32_t len);
查詢串口發(fā)送忙碌狀態(tài)
uint32_t BSP_UartTxIdleState(uint8_t COM);
這個接口主要用在,向串口寫數(shù)據(jù)后,在進行下一次寫數(shù)據(jù)之前需要進行查詢。
來源;21ic