51单片机串口通信 环形缓冲区队列（FIFO）

51单片机串口通信 环形缓冲区队列

最近在做毕业设计刚好涉及到51单片机，简单的研究一下发现51单片机串口只有一个字节的缓存，如果遇到单片机串口中断没有及时处理SBUF的值或者串口中断长时间未退出很容易照成数据丢失，于是就自己写了个缓冲区，代价就是消耗一部分内存空间，时间-空间本来就是一对矛盾体，想减少串口通信中数据丢失问题只能牺牲部分空间，来减少数据通信过程中的丢失问题。

1. 核心代码如下所示：

/**
    用途：     小内存环形缓冲区（FIFO模式）
    作者： 南栀<[e-mail]>
*/
#define BUFFER_MAX  16      //缓冲区大小

typedef struct _circle_buffer{
    unsigned char head_pos;             //缓冲区头部位置
    unsigned char tail_pos;             //缓冲区尾部位置   
    unsigned char circle_buffer[BUFFER_MAX];    //缓冲区数组 
}circle_buffer;

circle_buffer buffer;

void bufferPop(unsigned char* _buf)
{
    if(buffer.head_pos==buffer.tail_pos)        //如果头尾接触表示缓冲区为空
        *_buf=0xFF;
    else
    {
        *_buf=buffer.circle_buffer[buffer.head_pos];    //如果缓冲区非空则取头节点值并偏移头节点
        if(++buffer.head_pos>=BUFFER_MAX)
            buffer.head_pos=0;
    }
}

void bufferPush(const unsigned char _buf)
{   
    buffer.circle_buffer[buffer.tail_pos]=_buf; //从尾部追加
    if(++buffer.tail_pos>=BUFFER_MAX)           //尾节点偏移
        buffer.tail_pos=0;                      //大于数组最大长度 制零 形成环形队列
        if(buffer.tail_pos==buffer.head_pos)    //如果尾部节点追到头部节点 则修改头节点偏移位置丢弃早期数据
        if(++buffer.head_pos>=BUFFER_MAX)
            buffer.head_pos=0;

}
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考虑到看到此博文的人可能有很多小白并不知道如何使用，在此简单的说一下，假设你已经能进行简单的串口发送接收了，然后串口中断部分可以这样写

void serial1(void) interrupt 4
{
    if(RI)
    {
        bufferPush(SBUF);
        RI=0;       
    }
    if(TI)
    {
        TI=0;
    }
}
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在主程序中我们只需要调用函数就行了如：

void main()
{
    unsigned char dat ;
//读取缓冲区一个字符,如果dat=0xff表示缓冲区为空，所以接收的字符不能有0xff。
    bufferPop(&dat);
}
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bufferPop函数中没调用一次，便从缓冲区取出一个字符，头部指针就会进行偏移，具体看源码并不是很复杂 只是一个数组类型的环形FIFO缓冲区。

有一点要注意的是，如果缓冲区满的话，后面的数据会覆盖最前面的数据。

你可以把缓冲区设置大些，就可以尽可能的减少数据覆盖问题，但是带来的额外问题就是51或者其他系列的单片机RAM是非常小的，并不像PC中缓冲区动不动就1024KB。所以缓冲区设置多大，根据自己需求调整就行了。