不善于写文字的我准备记录每一个项目中遇到的一些问题，这对我来说的确是一个不小的挑战，决定自己每天拿出一个小时来记录下这些小问题。

今天准备探讨一下Uart，这个太常见了，前几天看一个文章说做完流水灯就该做有关Uart的实验了！用的多不代表高级，只能说明它简单易用易上手，但带来的问题也是显而易见了，对复杂应用常用就显得无能无力了。自己之前思考Uart时想起一个问题，网络应用有协议栈，Zigbee组网有自己的协议栈，之前自己也有看过Micro CAN Open(MCO)协议栈，为什么Uart没有自己的一个协议呢？看过STM32的固件库，对UART进行了相关的封装，在其之上能不能进行BSP的封装呢，我觉得应该是可以的！

使用Uart操作的，一般都要有其协议，简单的协议无非是：

报头 + （设备标识符）【可选】 + 数据段 + 报尾【校验】

为了使今天的问题变得简单一些，我们只考虑接收部分的封装。使用过NXP的arm7，Uart模块内部就有一个16字节的FIFO，有过方案就是隔2ms去读一次，在速率不是很高的情况下完全够用，但现在自己看来就是不够看了，完全没有考虑到数据的完整性问题；今天说的接收方案都是在开发板上目前使用的，考虑接收数据需要完整的问题。

一：二维数组的接收——这种方案来自于清华那本很有名的《数据结构》，每次中断接收到数据检查是不是报头，是的话存入第一列中，再次检查到报头，存入第二列中，列数存满回归第一列，处理部分是对每一列的数据进行处理，处理完进行下一列的处理。

接收部分的结构体：

#define     REC_QUEUE_NUM        4                                //接收队列数目

#define     REC_ELEM_LEN                300                                //接收数组长度

#define     OVER_TIMER                    200                                //超时200毫秒

typedef struct

{

        INT8U        Elem[REC_QUEUE_NUM][ REC_ELEM_LEN];        //队列元素

        INT8U        QueueFront;                //队列头

        INT8U        QueueRear;                //队列尾

        INT8U        QueueNum;                //队列数目

        INT8U        OverTime;                //超时时间

        INT8U        FindFlag;                        //找到字头

        INT8U        ElemLen;                        //正在接受队列已接收字节数目

        INT16U        Head;                        //字头

        INT16U        Tail;                                //字尾

}RecStruct;

extern RecStruct  RecType;

接受完一帧数据，然后处理一下，操作系统中处理起来很方便。

二：环形队列的接收处理——网上把这种称为Ring，本人觉得就是一个大水池子，来了放进去，用的时候取一下（频率高一点，不然池子满了就溢出了），看过老外写的关于这方面代码，感觉还是很棒的。

typedef struct

{

    __IO uint32_t rx_head;                   /*!< UART Rx ring buffer head index */

    __IO uint32_t rx_tail;                   /*!< UART Rx ring buffer tail index */

} UART_RING_BUFFER;

#define __UART1_RX_BUF_MASK        (RX_RING_BUFSIZE)

/* Check buf is empty */

#define __USART1_RX_BUF_IS_EMPTY(head,tail) ((head%__UART1_RX_BUF_MASK)==(tail%__UART1_RX_BUF_MASK))

uint32_t UsartRead(uint8_t *rxbuf, uint32_t buflen)

{

    uint8_t *data = (uint8_t *) rxbuf;

    uint32_t bytes = 0;

        /* Temporarily lock out UART receive interrupts during this read so the UART receive interrupt won't cause problems with the index values */

        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);

/* Loop until receive buffer ring is empty or until max_bytes expires */

while ((buflen > 0) && (!(__USART1_RX_BUF_IS_EMPTY(Usart1.rx_head, Usart1.rx_tail))))

        {

                /* Read data from ring buffer into user buffer */

                *data = Usart1_rx[Usart1.rx_tail];

                data++;

                /* Update tail pointer */

                __USART1_RX_BUF_INCR(Usart1.rx_tail);

                /* Increment data count and decrement buffer size count */

                bytes++;

                if(buflen > 0)

                buflen--;

        }

}

这种方式配合DMA最好，接受中断后存入RING中，调用UsartRead函数实现读取数据，配合操作系统某个任务负责读取数据即可。

也见过国内的关于环形队列的处理，但是写起来的代码要多许多，判断条件加的比较多，没有上述代码的简洁。

    讨论一下Uart的数据接收的意义在于我们思考如何实现一个项目，针对实时需要交互的系统，环形队列应该是很好的选择了，那在其上我们是不是可以实现一个协议（姑且不成协议栈，一个协议栈要包含许多的协议），我想每家公司都会有自己的Uart通信协议标准。只是在此方面，我们还需要总结，目前的这种方式是否可以作为小范围的使用而不出现问题，还需要进一步的验证和大规模数据的验证。

下一步的计划是能够使用ETH，网络这东西一直没有时间去弄，想抽时间好好看一看，据说STM32Cube和以前用的C8051F的Config2很类似，想弄一下看看。

上次和同事聊天，他说到开发有了几年最后发现用什么单片机其实没那么重要，到了一定阶段，心中已经模糊了单片机的概念，或许这就是一种境界，就像高手不一定要有一把宝刀一样，一节树枝、一把扫帚就可以化腐朽为神奇。这也是今天想说的，很多工具的东西到了一定阶段就不需要注意的那么重要了，其实那些真正让我们关心的是算法，这些是我们需要思考的精髓。