基于FreeRTOS中的串口不定长接收（使用队列进行数据传输）
一.基本收发
首先是仿照江科大标准库移植的串口基本收发函数，进行了一些改写，能够在单字节以及数据包之间进行模式转换：
uint8_t Receive_Mode = 0;//接收模式：单字节或数据包
uint8_t Receive_State;//状态机变量
uint8_t Receive_Byte[1],Receive_ITFlag;//接收单字节数据；接收标志位//!!!这里单字节接收缓冲一定要用数组形式!!!
uint8_t Receive_PocketData[Receive_Pocket_Max_Len] = {
0};//接收数据包数组
uint16_t Receive_Pocket_Index = 0;//接收指向
extern QueueHandle_t xQueueHandle_Usart3;//队列句柄
void Serial_ChangeMode(Serial_Mode Mode)
{
Receive_Mode = (uint8_t)Mode;
}
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
//这里非阻塞发送暂时不能用，否则数据会传输错误，原因暂不明
//HAL_UART_Transmit_IT(&huart3,&Byte,1);
HAL_UART_Transmit(&huart3,&Byte,1,HAL_MAX_DELAY);
}
void Serial_SendString(uint8_t *String)
{
HAL_UART_Transmit(&huart3,String,strlen((const char*)String),HAL_MAX_DELAY);
}
void Serial_SendArray(uint8_t* ArrayData,uint16_t Length)
{
HAL_UART_Transmit(&huart3,ArrayData,Length,HAL_MAX_DELAY);
}
void Serical_SendPocket(uint8_t* PocketData)
{
Serial_SendByte(0xFD);
Serial_SendArray(PocketData,Receive_Pocket_Index);
Serial_SendByte(0xFE);
Serial_SendByte(0xFF);
}
//接收单字节和数据包标志位
uint8_t Serial_GetReceiveFlag(void)
{
if(Receive_ITFlag == 1)
{
Receive_ITFlag = 0;
return 1;
}
return 0;
}
//单字节数据
uint8_t Serial_ReceiveByte(void)
{
return Receive_Byte[0];
}
//数据包数据
void Serial_ReceivePocket(uint8_t *PocketArray)
{
uint8_t i = 0;
Receive_GetDataState = 0;
for (i = 0; Receive_PocketData[i] != '\0'; i ++)
{
PocketArray[i] = Receive_PocketData[i];
}
}
//数据包长度
uint16_t Serial_GetPocketLength(void)
{
return Receive_Pocket_Index;
}
下面是中断回调函数：
注意中断回调函数中一定要使用中断安全API：xQueueSendToBackFromISR
否则不能正确接收数据或者程序卡死
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance == USART3)
{
switch(Receive_Mode)
{
case 0:
Receive_ITFlag = 1;
xQueueSendToBackFromISR(xQueueHandle_Usart3,&Receive_Byte,0);
break;
case 1:
if(Receive_State == 0)
{
if (Receive_Byte[0] == 0xFD)
{
Receive_Pocket_Index = 0;
Receive_State = 1;
}
}
else if(Receive_State == 1)
{
if(Receive_Byte[0] == 0xFE)
Receive_State = 2;
else
{
Receive_PocketData[Receive_Pocket_Index] = Receive_Byte[0];
Receive_Pocket_Index++;
}
if(Receive_Pocket_Index >= Receive_Pocket_Max_Len)
{
Receive_ITFlag = 1;
Receive_PocketData[Receive_Pocket_Index] = '\0';
Receive_State = 0;
}
}
else if(Receive_State == 2)
{
if(Receive_Byte[0] == 0xFF)
{
Receive_ITFlag = 1;
Receive_PocketData[Receive_Pocket_Index] = '\0';
Receive_State = 0;
xQueueSendToBackFromISR(xQueueHandle_Usart3,&Receive_PocketData,0);
}
}
break;
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart3,Receive_Byte,1);//使能中断函数，每次使用完就要调用
}
}
二.测试部分
以下是在freertos.c中写的测试代码：
这里是一些定义声明：
/**********串口相关变量************/
extern uint8_t Receive_Byte[1];
BaseType_t ret;
/**********************************/
/**********任务句柄声明************/
TaskHandle_t xLedTaskHandle;
/**********************************/
/**********队列句柄声明************/
QueueHandle_t xQueueHandle_Usart3;//串口3队列句柄
/**********************************/
这里是初始化代码，删除了部分不重要的注释：
这里的队列单元大小要注意，必须设置为sizeof(uint8_t *)，在stm32这种32位MCU中指针的大小通常是4个字节，即32位，所以这里要把队列单元设置为指针的大小，代表存储地址，
如果这里设置的不对，那么接收的数据就会出现丢包，数据错误。
void MX_FREERTOS_Init(void)
{
Serial_ChangeMode(Pocket);
HAL_UART_Receive_IT(&huart3,Receive_Byte,1);//启动串口3
xQueueHandle_Usart3 = xQueueCreate(128,sizeof(uint8_t*));
ret = xTaskCreate(Led_Task,"Led_Task",512,NULL,24,&xLedTaskHandle);
}
这里是测试函数：
这里非常重要，因为在串口模块中我们是将数据的地址写入队列中的，故这里接收必须使用二重指针，Signal来接收队列里储存的地址，将地址取出后解引*Signal即可读取数据
void Led_Task(void *params)
{
uint8_t **Signal = 0;//这里必须是二维指针
while(1)
{
if (xQueueReceive(xQueueHandle_Usart3,*Signal, portMAX_DELAY) == pdPASS)
{
//Serial_SendByte(**Signal);
Serical_SendPocket(*Signal);//传入字符或字符串地址
//Led_SetState((Led_State)(**Signal));
}
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
}
}
三.实验现象
以下是实验现象：
这里单字节和不定长数据包都能实现相应功能，就只展示数据包的接收过程了。
