一．串口接收數(shù)據(jù)在UC/OS設計中應注意的問題

1.串口通信的數(shù)據(jù)接收過程：

1>UART接收FIFO接收到預定字節(jié)后觸發(fā)中斷

2>ISR讀取接收到的內(nèi)容并保存

3>經(jīng)過一次或若干次ISR完成一個通信幀的接收（拼裝通信幀）

4>處理和解釋通信內(nèi)容

5>根據(jù)處理結果觸發(fā)其他任務

2.串口數(shù)據(jù)接收程序設計時，應該考慮的問題：

1>即使以上的操作過程很簡單，也最好不要把它全部安排在ISR中完成，如果放在一起的話，就會給UART0通信帶來危機（此處具體請看前面的文章）。

2>所以要安排一個與ISR關聯(lián)的“串口接收”任務來完成后面的工作。再創(chuàng)建一個幀緩沖區(qū)。在接收的過程中，將接收到的內(nèi)容寫入幀緩沖區(qū)。接收完一幀后，處理和解釋過程需要讀幀緩沖區(qū)的內(nèi)容。

3>將寫幀緩沖區(qū)的操作安排在ISR中完成，讀幀緩沖去的操作安排在串口接收任務中完成。

4>由于ISR和串口接收任務是并發(fā)程序單元，存在資源同步問題，故需要對幀緩沖區(qū)進行互斥訪問。

二．設計ISR與串口接收任務之間的通信方法：

1. ISR的主要功能是響應異步事件，該異步事件將觸發(fā)一系列操作。ISR設計的基本原則是：盡可能簡短。

2.ISR與關聯(lián)任務的通信方式有兩種類型：信號型和數(shù)據(jù)型。

1>當使用信號量進行通信時，ISR只完成發(fā)送信號量的工作，表示事件已經(jīng)發(fā)生，通過信號量的同步功能觸發(fā)關聯(lián)任務。

2>當使用數(shù)據(jù)進行通信時，ISR需要完成對異步事件的信息進行采集工作，然后使用消息郵箱（或消息隊列）將數(shù)據(jù)發(fā)送給關聯(lián)任務，由關聯(lián)任務完成后續(xù)數(shù)據(jù)處理工作。

3>做項目時常見的三種情況：

?觸發(fā)ISR的事件不包含數(shù)據(jù)：不需要對事件進行信息采集。此時，ISR使用信號量與關聯(lián)任務進行通信。

?觸發(fā)ISR的事件是包含數(shù)據(jù)的低頻事件：將數(shù)據(jù)采集的工作放在關聯(lián)任務中完成，（產(chǎn)生的時刻延遲與采樣周期相比可以忽略不計，對采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量沒有影響。此時，ISR使用信號量與關聯(lián)任務進行通信，從而簡化了ISR。

?觸發(fā)ISR的事件是包含數(shù)據(jù)的中高頻事件：數(shù)據(jù)采集的工作放在關聯(lián)任務中完成時，產(chǎn)生的時延與采樣周期相比不能忽略不計時，對采樣數(shù)據(jù)的質(zhì)量有影響。此時，關聯(lián)任務從消息郵箱中得到消息的數(shù)據(jù)，并完成后續(xù)處理工作。

?觸發(fā)ISR的事件是包含數(shù)據(jù)的非周期高頻率事件:對于非周期高頻事件，其最短事件間隔可能小于一個事件數(shù)據(jù)處理的耗時，如果使用消息郵箱進行通信，就可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。此時，數(shù)據(jù)采集的工作應該在ISR中完成，由ISR使用具有數(shù)據(jù)緩沖功能的消息隊列與關聯(lián)任務進行通信。關聯(lián)任務從消息隊列中得到消息的數(shù)據(jù)，并完成后續(xù)處理工作。

Tiger-John說明：

具體采用那一種方式來實現(xiàn)ISR與串口接收任務之間的通信要視具體情況而定。

以下用信號量和消息隊列兩種方式來實現(xiàn)串口接收編程

三．UC/OS串口接收數(shù)據(jù)編程

通過一個程序來分析UC/OS串口接收數(shù)據(jù)設計和實現(xiàn)

程序設計目標：

用串口中斷接收上位機發(fā)送的8字節(jié)數(shù)據(jù)，再把它們傳送給上位機。

u用信號量的方式

1.系統(tǒng)有那些任務組成

1>啟動任務

2>接收任務

3>接收中斷服務例程

4>發(fā)送任務

2.各任務之間的關系

3.啟動任務流程：

l定義各種通信工具（例如：信號量）

l系統(tǒng)硬件初始化

l初始化UART0

l創(chuàng)建各個任務

l創(chuàng)建各種通信工具

l刪除自己

程序：

/********************************************************************

**Task0（啟動任務）

********************************************************************/

void Task0(void *pdata)

{

pdata = pdata;

TargetInit();//硬件初始化

UART0_Init(115200);//初始化串口

Sem_SendFlag=OSSemCreate(0);//創(chuàng)建發(fā)送信號量

Sem_StartFlag=OSSemCreate(1);//創(chuàng)建開始信號量

OSTaskCreate(Task1,(void *)0, &TaskStk1[TaskStkLengh - 1],4);//創(chuàng)建接收任務

OSTaskCreate(Task2,(void *)0, &TaskStk2[TaskStkLengh - 1],5);//創(chuàng)建發(fā)送任務

OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);//刪除自己

}

4.接收任務流程

l等待開始信號量

l處理和解釋通信內(nèi)容（本程序較簡單，不涉及）

程序：

/********************************************************************

Task1（接收任務）

********************************************************************/

void Task1(void *pdata)

{

uint8 err;

pdata = pdata;

while(1)

{

OSSemPend(Sem_StartFlag,0,&err);//等帶開始信號量

//以下可以根據(jù)具體業(yè)務來編寫處理和解釋通信內(nèi)容

}

}

5.串口中斷接收流程：

l關中斷

l清除串口中斷標志位

l清除中斷控制寄存器

l接收數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)

l開中斷

l發(fā)送發(fā)送信號量

程序：

/**********************************************************

*名稱：UART0_Exception

*功能：串口接收中斷

*入口參數(shù)：無

*出口參數(shù)：無

**********************************************************/

voidUART0_Exception(void)

{

uint8 i;

uint32 data;

OS_ENTER_CRITICAL();

data = U0IIR;//清除中斷表示寄存器標志

VICVectAddr = 0;//清除中斷

for(i=0; i<8; i++)

{

rcv_buf[i] = U0RBR;//讀取FIFO的數(shù)據(jù)

}

OS_EXIT_CRITICAL();

OSSemPost(Sem_SendFlag);//發(fā)送發(fā)送信號量

}

6.發(fā)送任務流程

l等待發(fā)送信號量

l發(fā)送數(shù)據(jù)

l發(fā)送開始信號量

程序:

/**********************************************************

**Task2（發(fā)送任務）

**********************************************************/

void Task2(void *pdata)

{

uint8 i,err;

pdata = pdata;

while(1)

{

OSSemPend(Sem_SendFlag,0,&err);//等待發(fā)送信號量