中斷方式下進行串口通訊的正確方法
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問題有：
1，半中斷法。只使用接收中斷，不使用發送中斷，發送時還是依靠查詢中斷標志的辦法；如下：
ES = 0;//若是接收使用中斷方式，某些單片機需要關中斷。但C51不一定需要。這里只是示例。
SBUF = needsendchar;
While (!TI);
TI = 0;
ES = 1;
這里的問題是：發送數據時需要等待數據發完才能繼續其他工作，程序效率降低；發送時需要關中斷，影響數據接收。
2，接收中斷的處理方法錯誤。如下：
中斷程序：
void ser() interrupt 4 {
RI = 0;
temp = SBUF; //讀走數據，放入緩存（全局的）變量
rx_flag = 1; //設置接收標志
}
主程序：
void main(){
…;//初始化
While (1) {
If (rx_flag ==1){//查詢接收標志
rx_flag = 0; //清楚接收標志
x = temp; //從暫存變量讀取數據
…;//接收處理
}
…; //其它操作
}
}
這里的問題是：如果串口接收數據的間隔時間小于“接收處理”和“其它操作”所用的時間時，接收數據會丟失一部分。
正確使用中斷方式處理串口收發應達到以下目的：
1，完全使用中斷控制接收和發送，以達到最快的收發速度。
2，接收和發送互不影響，達到全雙工通訊效果。
3，應用程序不發生等待，以達到最高運行效率。
正確的中斷發送方法如下：
1，建立一個足夠大小的環形發送緩沖區，建立一個信號量（用于指示發送的數據量），建立一個發送標志位（用于指示發送狀態）。
2，應用程序將數據寫入環形發送緩沖區，查詢發送接收標志，若不在發送狀態，手動觸發中斷。
3，產生發送中斷時，查詢信號量，以判別發送緩沖區內是否有數據；若有，置發送標志位，從緩沖區讀取數據發送，累減信號量；若無，清除發送標志位。
C51的例程如下：
//變量定義
#define BUF_SIZE 0x10//環形收發緩沖區長度
//發送參數
char tx_circbuf[BUF_SIZE];//環形發送緩沖區
uint8 tx_sem;//信號量
bool tx_run;//發送標志位
uint8 tx_circin;//進環形緩沖區的位置指示
uint8 tx_circout;//出環形緩沖區的位置指示
//發送初始化程序
void tx_init(void){
//硬件初始化 略
//發送參數初始化
tx_sem = 0;
tx_run = False;
tx_circin = 0;
tx_circout = 0;
}
//中斷程序
void tx_int(void) interrupt 4 {
if (TI){
TI = 0;
if (tx_sem){
SBUF = tx_circbuf [tx_circout]; // 發送緩沖區中的字符
if (++tx_circout >= BUF_SIZE) tx_circout = 0;
tx_sem--;//累減信號量
tx_run = True;//置發送標志位
}
else tx_run = False;//清除發送標志位
}
}
//發送處理程序，由應用程序調用
//輸入：發送數據指針,發送數據長度
void tx_data(char * txbuf,uint8 len){
while (len){
tx_circbuf [tx_circin] = *txbuf++;// 存入數據到發送緩沖區
if (++tx_circin >= BUF_SIZE) tx_circin = 0;
tx_sem++;//累減信號量
len--;
if (tx_run == False)TI=1;//查詢發送狀態標志。若發送空閑，觸發中斷，發送數據的工作由中斷程序自動完成。
}
}
正確的中斷接收方法如下：
1，建立一個足夠大小的環形接收緩沖區，建立一個信號量（用于指示接收的數據量）。
2，發生接收中斷時，讀出字節放入接收緩沖區，并累加信號量。
3，應用程序查詢接收標志，如信號量不為0，則從接收緩沖區讀取數據進行處理，累減信號量。
C51的例程如下：
//變量定義
#define BUF_SIZE 0x10//環形收發緩沖區長度
//接收參數
char rx_circbuf[BUF_SIZE];// 環形接收緩沖區
uint8 rx_sem;// 信號量
uint8 rx_circin;//進環形緩沖區的位置指示
uint8 rx_circout;//出環形緩沖區的位置指示
//接收初始化程序
void rx_init(void){
//硬件初始化 略
//接收參數初始化
rx_sem = 0;
rx_circin = 0;
rx_circout = 0;
}
//中斷程序
void rx_int(void) interrupt 4 {
if (RI){
RI = 0;
rx_circbuf [rx_circin] = SBUF;// 讀出字節放入接收緩沖區
if (++rx_circin >= BUF_SIZE) rx_circin = 0;
rx_sem++;//累加信號量
}
}
//接收處理程序，由應用程序調用
//輸出：讀出數據指針；返回：接收到的數據長度
uint8 rx_data(char * rxbuf){
uint8 i;
i = 0;
while (rx_sem){
*rxbuf++ = rx_circbuf [rx_circout];// 從接收緩沖區讀取數據
if (++rx_circout >= BUF_SIZE) rx_circout = 0;
rx_sem--;//累減信號量
i++;
}
return i;
}
上述的收發中斷程序在應用中合并在一起，即：
void uart_init(void) interrupt 4 {
if (TI){
TI = 0;
…;
}
if (RI){
RI = 0;
…;
}
}
例程中分開表述，只是為了將流程說得更明白些。
上述例程中，未包含環形收發緩沖區溢出狀況的處理，需要時自行添加。
上述例程表明了正確使用中斷方式處理串口通訊的思路。當然程序還可以有其它的寫法，特別是環形緩沖區中數據出入的方法和信號量的用法。如在有操作系統的情況下，上述信號量的使用就可以得到操作系統更好支持。
完全中斷方式收發數據總結：
1。數據的收發操作，完全由中斷程序自動進行，可以達到最快的收發速度。即，接收時中斷程序負責把數據放入緩沖區，數據的處理由應用程序另行處理；發送時應用程序直接將數據放入緩沖區，啟動發送中斷后，發送的工作由中斷程序自動完成。
2。由于發送的工作完全由中斷處理，因此，應用程序將數據放入緩沖區后，就可以繼續運行其它工作，這種“發了不管”的方式極大地提高程序運行效率。
3。接收數據時，由中斷負責將數據放入緩沖區，再由應用程序處理。應用程序輪詢及處理的時間長短，不會影響接收，就不會導致數據丟失。
4。由于應用程序中不出現開關中斷的操作，因此，發送和接收互不影響，可以達到全雙工收發的效果。
期望上述文字能給予大家借鑒，如有差錯，望予指正，謝謝。
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