昨天分享了整個程序的架構，今天重點分析一下串口接收數據這塊的機制

我們知道，通過串口接收數據一般有3中方式，輪詢、中斷以及DMA。輪詢模式為堵塞模式，必須要定時去查詢收到的數據；中斷模式為非堵塞模式，也是平時用的比較多的，但每次只能接收一個字節；還有一個比較好的方法那就是用串口的空閑中斷+DMA實現串口數據的接收，在接收一幀數據只需要中斷一次，這樣就可以接收不定長數據了。機智云這里采用的方式2，即常規的中斷方式。

數據通訊采用的串口2，引腳為GPIO2和GPIO3，在gizwitsInit（）中進行初始化

我們進去看看

上圖主要初始化了一些硬件接口，并開啟中斷，這也是我們一般的寫法，再往下看，看到一個pRb的結構體，這是個什么呢，我們追蹤下，下面是pRb的定義

我們先來解釋下環形緩沖區的原理：

環形緩沖區通常有一個讀指針和一個寫指針。讀指針指向環形緩沖區中可讀的數據，寫指針指向環形緩沖區中可寫的緩沖區。通過移動讀指針和寫指針就可以實現緩沖區的數據讀取和寫入。在通常情況下，環形緩沖區的讀用戶僅僅會影響讀指針，而寫用戶僅僅會影響寫指針。

這里的rbCapacity代表緩沖區的容量，head指向了讀區域，tail指向了寫區域，rbBuff指向緩沖區的入口地址，示意圖入下

明白了結構體的定義，我們接著往下看

rbCreate（），顧名思義，此函數的作用用于創建緩沖區，將緩沖區的head/Tail都指向緩沖區的首地址，那么rbCapacity和rbBuff在哪里賦值的呢？我們返回去看gizwitsInit（）；

看到這里我們就明白了，繼續往下看

這個函數為刪除緩沖區函數，將結構體里面的數據全部清零

這個函數為獲取緩沖區的總容量，很好理解

接下來這個函數為緩沖區有多少數據可以讀，有三種情況：

1、Head和Tail都指向同一個地址，可讀大小為0，返回0，這種情況只會出現在緩沖區還沒有數據的時候，使用之后就不會出現頭尾重合的現象；

2、Head

3、Head>Tail，如下圖所示，緩沖區已經寫滿，并且從開頭處重新寫了數據，可讀部分為藍灰色區域（rb_capacity(rb) - (rb->rb_head - rb->rb_tail)）；

接下來的函數為可寫區域大小，直接用總容量rb_capacity(rb)減去可讀區域大小就好了。

然后是讀數據函數，從Head處開始讀，讀取count個數據，放到data地址開始的數據區域，如下圖所示，也是分為三種情況

1、Head

2、Head>Tail，且count中的數據小于從Head到緩沖區尾部的個數，即小于下圖中的藍灰色，與第一種情況一樣，直接復制相應內存，之后修改Head指針即可。

3、Head>Tail，且count中的數據大于從Head到緩沖區尾部的個數，即大于下圖中的看灰色，這種情況我們就先把Head到緩沖區尾部的數據復制到data處，再把綠色區域的復制過去，這里綠色部分并不會超過Tail，寫操作中做了限制。

最后是寫數據函數，把從data指向的地址，寫到Tail指向的地址，寫count個數據，返回成功寫入的個數，在這里判斷了要寫入的數據大小要小于可寫區域大小，防止數據覆蓋，如下圖所示，也是分為三種情況

1、Head

2、Head

3、Head>Tail，這個因為已經做了數據合法判斷，所以直接復制數據就行。如下圖所示

那么明白了串口環形buff的機制，數據是從哪里進入的呢，我們找到串口中斷的入口，

可以看到中斷程序非常簡單，中斷之后直接往緩沖區丟一個數據就行了，采用這種數據結構，大大提高了程序的穩定性，同時操作起數據來也很方便，需要的時候直接去讀緩沖區數據就好了。今天就先分享這么多，下期分享機智云的協議與結構體的定義，謝謝大家！