前言

书接上回，前文主要介绍了环形队列的实现原理以及C语言实现及测试过程，本文将回归到嵌入式平台的应用中，话不多说，淦，上干货！

实验目的

• HAL库下串口的配置及使用
• 环形队列在串口数据接收中的使用

硬件环境

• falling-star board(自设计，下期开源资料，主控STM32f103RET6)

软件环境

• keil5
• cubemx

cubemx配置

1、 时钟的配置，

无论什么平台，什么单片机，第一步，我想都是要搞清楚时钟，时钟是一切的根源，外部晶振选择根据自己的硬件焊接的晶振频率选择，最大频率，此处小飞哥选择的是72MHZ，这个一般越高越好，越高也就意味着功耗越大，当涉及到低功耗的时候，就要考虑不同阶段的时钟频率了。

2、串口配置

主要配置参数见下图：

3、配置调试模式

有时候，我们发现调试模式无法使用，那可能跟这个有关系，通过此配置，我们可以选择不同的模式，同时硬件设计主要注意IO引脚的占用情况。

4、代码生成配置

逻辑代码编写

本次用到的硬件资源不多，cubemx配置也比较少，接下来主要编写环形队列在串口数据处理中的使用。

1、MCU串口接收代码编写

在此之前，先来介绍个串口打印的方法，日常调试过程中，串口打印绝对是必不可少的利器，尤其是在一些安全芯片上，由于没法进行实时仿真，串口打印成了非常简便且有效定位bug的手段，直接看代码：

#include "stdio.h"

#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
  int handle;
};

FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{
  x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
  while ((USART1->SR & 0X40) == 0)
    ; //循环发送,直到发送完
  USART1->DR = (uint8_t)ch;
  return ch;
}
#endif

#define useruart_printf_debug//产品调试完成后，只需要屏蔽此条宏定义，即可关闭串口打印功能

#ifdef useruart_printf_debug

#define uart_printf(format, args...) \
    do                               \
    {                                \
        printf(format, ##args);      \
    } while (0)
#else
#define uart_printf(format, args...) \
    do                               \
    {                                \
    } while (0)
#endif

串口接收中断编写：

void UserUartInit(void)
{
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &UART_TXRX_Para.RxData, 1);
    /*初始化顺序循环队列*/
    InitQueue(&Q); 
}
//串口接收回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if (huart->Instance == USART1)
    {
        //数据插入队列中
        EnQueue(&Q, (DataType)UART_TXRX_Para.RxData);
    }
    //接收完一字节需要再次打开接收中断
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &UART_TXRX_Para.RxData, 1);
}

串口接收数据处理,这部分比较简单，我们就在while中调用，有数据就去取出去，然后串口发送出来

void SCQueue_MessageRecive(void)
{
    uint8_t data_temp;
    int data_len = 0;

//    data_len = QueueLength(&Q);
//    if (data_len)
  if(!QueueEmpty(Q))
    { 
    DeQueue(&Q, &data_temp);
        HAL_UART_Transmit(&huart1, &data_temp, 1, 100);
    }
}

2、环形队列数据处理测试

• 附加标志法：

为了更好的演示“转圈圈的效果”，我们先来写入，不进行读取，看看会发生什么事情：开始初始化队列为空，然后我们写入数据，当我们写入52字节数据时，实际入队列30字节，队列满后便不再接收数据。

然后我们通过按键控制，每次读取一个字节，读取出几个字节，使得队列出于未满状态，可以看到队列头指针不断增加，不断追赶尾指针，满标志为0，当头指针小于尾指针的时候，是可以继续插入数据的。

那当头指针追上尾指针的时候会发生什么事情呢？当数据全部取出的时候，头、尾指针相同，队列重新处于空状态，完成一个圆圈，当然这里是为了效果更明显，写满，全部读出，实际不会这样，队列的空间会比实际接受的数据大一些，不断存储、读取，想成“你追我赶”的追逐游戏，直到一帧数据结束。

在实际使用过程中，为了加快数据处理速度，我们希望是能边写入边读取的，这样效率要比完全接收完成之后再做处理节省不少时间，接下来，进行测试边存储边读取的效果，理想的是应该在一个环里不断转圈（添加视频）：

• 预留空间法

预留空间法与附加标志法大致相同，区别在于，会有一个单位空间剩余作为判断满队列用，其他的过程都是一样的，就不做介绍了，主要看下区别，可以看到，最后一字节地址并未写入数据，但提示空间已满，无法继续写入，这也就是预留的一单位空间用于确定队列满状态，但也是会造成空间的浪费。

视频演示：

关于循环队列在单片机中的使用就要到这里了，感谢各位小伙伴耐心阅读，记得点赞，转发哦！