显示之前收到的 UART 值

Question

这对于熟悉 C 的人来说应该很容易回答。我想在 LCD 上显示一个变量（微控制器上的 UART (RS-232) 接收寄存器）的先前值。这是我当前的实现，它工作正常。但我想知道是否有办法在我的中断程序中花费更少的时间。目前，外设配置为在接收到 UART 馈送中的一个新字符后立即跳转到中断例程。有人建议吗？

//Initialization
char U1RX_data = '\0';
char p0_U1RX_data = '\0';
char p1_U1RX_data = '\0';
char p2_U1RX_data = '\0';
char p3_U1RX_data = '\0';
char p4_U1RX_data = '\0';
char p5_U1RX_data = '\0';
char p6_U1RX_data = '\0';
char p7_U1RX_data = '\0';

char U1buf[] = {p7_U1RX_data, p6_U1RX_data, p5_U1RX_data,
                p4_U1RX_data, p3_U1RX_data, p2_U1RX_data,
                p1_U1RX_data, p0_U1RX_data, U1RX_data, '\0'};
disp_string(-61, 17, 1, U1buf); //X, Y, mode, string

void _U1RXInterrupt(void){
    p7_U1RX_data = p6_U1RX_data;
    p6_U1RX_data = p5_U1RX_data;
    p5_U1RX_data = p4_U1RX_data;
    p4_U1RX_data = p3_U1RX_data;
    p3_U1RX_data = p2_U1RX_data;
    p2_U1RX_data = p1_U1RX_data;
    p1_U1RX_data = p0_U1RX_data;
    p0_U1RX_data = U1RX_data;

    U1RX_data = U1RXREG;
    IFS0bits.U1RXIF = 0;    
}

Answer 1

您可以在中断中使用memmove，如下所示：

void _U1RXInterrupt(void)
{
    memmove(&U1Buf[0], &U1Buf[1], 7);
    U1Buf[7] = U1RX_data;
    ...
}

这取代了您当前手动执行的任务，并且更惯用。

我希望我能正确理解你；要点是使用memmove 将缓冲区向下移动一个字节。顺便说一句，当目标缓冲区和源缓冲区重叠时，使用memmove 而不是memcpy 很重要，如本例所示。

Answer 2

你总是可以制作一个固定长度的循环缓冲区

char buffer[8] = { '\0', '\0', '\0', '\0', '\0', '\0', '\0', '\0',);
char position = 0;


/* useable if you have a version of disp_string that takes a "number of chars"*/
char buffer_nprint()
{
    /* print from position to the end of the buffer*/
    disp_string(-61, 17, 1, &buffer[position], 8 - position);
    if (position > 0)
    {
        /* now print from start of buffer to position */
        disp_string(-61, 17, 1, buffer, position);
    }
}

/* if you _don't_ have a version of disp_string that takes a "number of chars"
   and are able to do stack allocations*/
char buffer_print()
{
    char temp[9];
    temp[8] = '/0';
    memcpy(temp, &buffer[position], 8 - position);
    memcpy(temp, buffer, position);
    temp[8] = '/0';
    disp_string(-61, 17, 1, temp);
}

char buffer_add(char new_data)
{
    char old_data = buffer[position];
    buffer[position] = new_data;
    position = ((position + 1) & 8);
}

void _U1RXInterrupt(void)
{
    buffer_add(U1RXREG);
    IFS0bits.U1RXIF = 0;
}

Answer 3

正如 Emerick 所说，memmove() 如果您可以访问它，它将很好地工作。如果没有，就从谷歌那里获取一个简单的实现，它不应该占用太多的指令内存。

微控制器上的时钟频率是多少？要考虑的另一件事是，如果您的时钟速度明显高于您的波特率，那么很多这些事情都不会成为问题。例如，如果您的时钟速度为 16 MHz，那么您真的不必担心创建世界上最短的 ISR，只要您在其中不做任何疯狂的计算密集型操作即可。此外，如果您的系统时钟速度明显快于波特率，轮询也是一种选择。

编辑：我刚刚想到的另一个选择，使用中断。

您可以将缓冲区存储为字符数组，然后将全局索引保留到下一个空槽，如下所示：

#define UART_BUF_SIZE 16
char uart_buf[UART_BUF_SIZE] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
                                0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
char uart_buf_index = 0;

然后在您的 ISR 中，您需要做的就是将新字节转储到索引指向的存储桶中并增加索引。当起始位置绕缓冲区旋转时，这将自动覆盖缓冲区中最旧的字符。

void my_isr()
{
    uart_buf[uart_buf_index] = get_uart_byte();
    uart_buf_index = (uart_buf_index + 1) % UART_BUF_SIZE;
}

基本上此时您已经有了一个带有旋转起始位置的缓冲区，但它使您不必在每个 ISR 移动 16 个字节的内存。诀窍在于把它读回来，因为你必须考虑到环绕。

char i;
for (i = uart_buf_index; i < UART_BUF_SIZE; i++)
{
    lcd_write_byte(uart_buf[i]);
}
for (i = 0; i < uart_buf_index; i++)
{
    lcd_write_byte(uart_buf[i]);
}

Answer 4

我将创建一个先前值的数组，并将其视为循环缓冲区。然后中断例程简单地在下一个槽中记录新值，覆盖最后一个值，并增加索引。

#define DIM(x)  (sizeof(x)/sizeof(*(x)))
static int  index = 0;
static char uart[8];

void _U1RXInterrupt(void){
    if (++index >= DIM(uart))
        index = 0;
    uart[index] = U1RXREG;
    IFS0bits.U1RXIF = 0;        
}

int uart_value(unsigned n)
{
    int i = index + DIM(uart) - (n % DIM(uart));
    if (i > DIM(uart))
        i -= DIM(uart);
    return(uart[i]);
}

我假设是同步的、非线程的操作；如果您必须处理多线程，那么可以保护索引变量免受并发访问。它还为缓冲区已满之前的最后一个读数返回零。等等。如果你对自己的编码有信心，你也可以去掉模运算。

Answer 5

由于它是一个 dspic，您可能想看看处理 uart DMA 的 exaples ce214 和 ce114。

到这里搜索“uart”：

http://www.microchip.com/TechDoc.aspx?type=CodeExamples&ctl00_MainContent_DocListGridChangePage=6

DMA 方法是面向块的，每个块一个中断是最轻量的。但是，如果您的信息流不连续，则块方向也可能是一个缺点，因为字节可能会保留在缓冲区中。

也许你可以通过设置一个计时器来解决这个问题。