# STM32_uart_fifo_ringbuffer

**Repository Path**: Sevenfite/stm32_uart_fifo_ringbuffer

## Basic Information

- **Project Name**: STM32_uart_fifo_ringbuffer
- **Description**: 实现了一个串口的用DMA传输的先入先出的环形缓冲区，基于帧，以帧为单位，对于帧的识别是基于空闲时间的。
经过了大量数据接收的验证，对于极端情况有良好的处理
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MIT
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2024-11-14
- **Last Updated**: 2025-10-23

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

串口环形缓冲区例程 \
主要文件： ./Core/myCore/SYS/my_uart.c \
现象：使用串口助手调试，发送过去的东西会被发送回来 \
my_uart.c 功能说明：详细看my_uart.c  \
引用说明：\
1.使用了正点原子的printf重定向代码，用于支持MDK软件 \
2.使用了lwrb开源库，用作环形缓冲区
注意：
定义了环形缓冲区的宏后，请按例程使用环形缓冲区，旧的函数和一些使用方法可能会导致意料之外的问题
工具链：
makefile + arm-none-eabi-gcc + vscode 

## 功能作用
可以做到在高速的条件下接收数据，以帧为单位把数据分隔开，不要求帧有帧头与帧尾，是通过时间来判断一帧的，不同于其他较多的模式是流式传输 \
使用时会把串口传入的数据通过DMA转移到环形缓冲区上，在要处理时再取出。如果缓冲区溢出，则会把最新的一帧数据丢弃，因为不能确保其为一帧完整的数据，并停止接收，直到旧的数据被处理后手动复位。
## 移植
把帧分隔开的原理是通过串口空闲中断，这是高级的MCU才有的功能，如果你的MCU没有此功能，可以通过定时器自行实现 \
对于stm32f1及以上系列，依我个人目前的认知，是都支持空闲中断的，移植时需要修改stm32xxxx_it.c的库文件，不能用HAL库的回调函数来做 \
原因是HAL库的回调函数没有把DMA完成中断与串口空闲中断分开来，所以无法区分一帧数据在DMA完成的时候也同时结束，这是流式传输所不需要考虑的问题。
对于帧的长度的记录，使用了一个静态队列来做，即最大的缓冲帧数量是确定的，可以在.h文件中修改。如果有需要，可以自行更改为动态的队列 \
如果输入设备不是串口，请先考虑是否需要每个帧分隔开，帧有没有帧头与帧尾，如果真的需要移植此方案，可以考虑使用定时器判定一段时间内没有新的数据，就调用空闲中断的回调函数。具体的细节请自行思考，或者可以留言给我，我以后可能会进行更新 \
如果波特率过高，可能会导致在DMA完成到再次开启之前的数据的丢失，这时只能使用DMA循环模式，但是本人才才疏学浅，认为DMA循环模式处理不了当缓冲区溢出时的安全问题，因为DMA在覆写未处理的数据时并不会有任何提示，可能会导致重要数据的丢失，需要注意的是，如果使用DMA循环模式，HAL库的中断回调函数是可以正常使用的，不必像此例程一样为DMA和串口做不同的回调函数。因为DMA循环模式不需要重新打开DMA，所以串口空闲标志位不会被清零，串口空闲中断可以正常响应，只是会出现DMA传输完成的数据长度为0的情况，根据库函数，这是不执行回调函数，所以我们要在中断服务函数的末尾加上这种情况。DMA普通模式也有这样的问题，所以本例程也加了这种情况的处理，具体可见stm32xxxx_it.c。
注意到，使用此种接收方式会出现一些不可避免的极端问题，DMA在循环模式下会覆写正在处理的数据，导致读取到的帧的内容出错，这在一些时候是不能接受的

## 实现原理
通过两个中断处理来实现，分别是DMA完成中断与空闲中断。 \
在DMA完成中断中会先把环形缓冲区中的读指针先前移位，然后判断还有多少线性的空间（即向前不超过缓冲数据的尾端和不超过读指针），然后打开一次这么长的DMA接收，但是不能把空闲标志位清零，因为此时有可能是一帧数据的结尾。如果没有线性空间，则说明已经溢出，要暂停接收。要等你处理完旧的数据后，再次打开接收，并且最后一帧的数据做废，因为不能判断是否是完整的一帧。 \
在空闲中断中会执行数据长度的入队操作。然后再打开一次新的DMA接收