MCU串口如何接收数据包？

Question

考虑在我的微控制器单元 (MCU) 上运行的这段代码：

while(1){

 do_stuff;
 if(packet_from_PC)
  send_data_via_gpio(new_packet); //send via general purpose i/o pins
 else
  send_data_via_gpio(default_packet); 
 do_other_stuff;

}

MCU 还通过 UART 连接到 PC。每当 PC 向 MCU 发送数据时，都会发送 new_packet， 否则将发送 default_packet。每个数据包可以是 5 个或更多字节，具有预定义的数据包结构。

我的问题是：

1.我应该使用 UART 中断服务例程 (ISR) 从 PC 接收整个数据包吗？在这种情况下，我必须实施 ISR 内的状态机用于组装数据包（如果使用 if-else 或 switch-case 块，数据包可能会很长）。

                  OR

2.让PC发送某种REQUEST命令（一个字节），在我的ISR中检测它，设置一个标志，单独禁用UART中断，并通过检查标志和轮询UART在我的while（1）循环中形成数据包在这种情况下，在整个数据包形成后，UART 中断将在 while(1) 循环中重新启用。

Answer 1

这些并不是唯一的两个选择，第二个似乎不太理想。

我的第一种方法是使用一个简单的循环队列，从 ISR 中将字节推入其中，并从主循环中读取字节。这样你就有了一个小而简单的 ISR，并且可以在主循环中进行处理而无需禁用中断。

假设您可以明智地编写 ISR 代码，则第一个选择是可能的。您可能希望在处理构建数据包时有超时；您需要能够在 ISR 中正确处理该问题。这取决于线路速度、MCU 的速度以及您还需要做什么。

更新：

在 ISR 中这样做当然是合理的。然而，使用循环队列非常简单，在你的技巧包中有一个标准实现。这是一个循环队列的实现；读者和作者可以独立操作。

#ifndef ARRAY_ELEMENTS
#define ARRAY_ELEMENTS(x) (sizeof(x) / sizeof(x[0]))
#endif

#define QUEUE_DEFINE(name, queue_depth, type) \
        struct queue_type__##name { \
            volatile size_t m_in; \
            volatile size_t m_out; \
            type m_queue[queue_depth]; \
        }

#define QUEUE_DECLARE(name) struct queue_type__##name name

#define QUEUE_SIZE(name) ARRAY_ELEMENTS((name).m_queue)

#define QUEUE_CALC_NEXT(name, i) \
        (((name).i == (QUEUE_SIZE(name) - 1)) ? 0 : ((name).i + 1))

#define QUEUE_INIT(name) (name).m_in = (name).m_out = 0

#define QUEUE_EMPTY(name) ((name).m_in == (name).m_out)

#define QUEUE_FULL(name) (QUEUE_CALC_NEXT(name, m_in) == (name).m_out)

#define QUEUE_NEXT_OUT(name) ((name).m_queue + (name).m_out)
#define QUEUE_NEXT_IN(name) ((name).m_queue + (name).m_in)

#define QUEUE_PUSH(name) ((name).m_in = QUEUE_CALC_NEXT((name), m_in))
#define QUEUE_POP(name) ((name).m_out = QUEUE_CALC_NEXT((name), m_out))

像这样使用它：

QUEUE_DEFINE(bytes_received, 64, unsigned char);
QUEUE_DECLARE(bytes_received);

void isr(void)
{
    /* Move the received byte into 'c' */
    /* This code enqueues the byte, or drops it if the queue is full */
    if (!QUEUE_FULL(bytes_received)) {
        *QUEUE_NEXT_IN(bytes_received) = c;
        QUEUE_PUSH(bytes_received);
    }
}

void main(void)
{
    QUEUE_INIT(bytes_received);

    for (;;) {
        other_processing();
        if (!QUEUE_EMPTY(bytes_received)) {
            unsigned char c = *QUEUE_NEXT_OUT(bytes_received);
            QUEUE_POP(bytes_received);
            /* Use c as you see fit ... */
        }
    }
 }