上海羊羽卓进出口贸易有限公司单片机程序开发中常用的数据结构
对于程序员来说，数据结构真的很重要，但是对于单片机程序员来说，很多人可能都是非计算机科班出生，数据结构都是自学的。至少我自动化本科的课程是没有数据结构的课程的，如果说有的话，便是我已经还给老师了，哈哈哈。
队列，链表，类，结构体，联合体，二叉树等等都是嵌入式常用的数据结构。
在毕业后的工作岗位上，我也get到了一个非常好用的数据结构使用方法：联合体+结构体的方式，具体定义如下。
#define SIZE (28U)
typedef union
{
INT8U buf[SIZE];
struct
{
INT32U a[3];
INT16S b[3];
INT8U res[8];
INT16U cs;
}bits;
}MY_PARM;
这么定义的好处是，如果我想一次性赋值给所有变量，可以直接MY_PARM.buf，如果单独修改某一个参数，可以MY_PARM.bits. a[2],可以说是超级方便。大家说说这么定义还有什么好处？
另外，在单片机程序开发中经常使用的数据结构还有环形队列。这个网上资料也超多，这里不多说，索性这里学以致用，写一个使用联合体+结构体实现的环形队列。
#define EVENT_SIZE (12U)
typedef union
{
INT8U val8[EVENT_SIZE];
struct
{
INT8U type;
INT8U idxL;
INT8U idxH;
INT8U value;
INT8U time[8];
}bits;
}RECORD;
#define MaxBufferSize 64
typedef struct
{
RECORD record[MaxBufferSize];
INT8U Put;
INT8U Get;
}RECORD _BUFF;
RECORD _BUFF record_buff;
RECORD info[MAX_CHANNEL];
/**********************************************/
/*判断缓冲区是否为空*/
//参数:无
//返回值:空返回TRUE,非空返回FALSE
/**********************************************/
INT8U BufferEmpty( void )
{
RECORD _BUFF *buff;
buff = record_buff;
if( buff->Put==buff->Get )
{
return TRUE;
}
return FALSE;
}
/**********************************************/
/*判断缓冲区是否为满*/
//采用牺牲一个元素空间的方式
//参数:无
//返回值:满返回TRUE,未满则返回FALSE
/**********************************************/
INT8U BufferFull(void)
{
RECORD _BUFF *buff;
buff = record_buff;
if( ( buff->Put+1 )%MaxBufferSize==buff->Get )
{
return TRUE;
}
return FALSE;
}
/**********************************************/
/*从缓冲区中读信息函数*/
//参数:无
/* 从环形缓冲区中取元素 */
/* 有几个元素取几个元素 */
//返回值:无
/**********************************************/
void ReadBuffer(void)
{
RECORD _BUFF *buff;
buff = & record_buff;
if( FALSE==BufferEmpty( ) )
{
memcpy( &data,&buff->record[buff->Get], 12U );
buff->Get=( INT8U ) ( ( buff->Get+1 )%MaxBufferSize );//读指针后移
}
}
/**********************************************/
/*把ID号为i的信息写到缓存里面*/
//参数:ID号
/* 向环形缓冲区buff中放入一个元素*/
//返回值:无
/**********************************************/
void WriteBuffer(INT8U i)
{
RECORD _BUFF *buff;
RECORD *temp;
buff = & record_buff;
temp = & info[i];
memcpy( &buff->record[buff->Put], temp, 12U );//
buff->Put=( INT8U ) ( ( buff->Put+1 )%MaxBufferSize );
}
51单片机串口通信 环形缓冲区队列（FIFO）
最近在做毕业设计刚好涉及到51单片机，简单的研究一下发现51单片机串口只有一个字节的缓存，如果遇到单片机串口中断没有及时处理SBUF的值或者串口中断长时间未退出很容易照成数据丢失，于是就自己写了个缓冲区，代价就是消耗一部分内存空间，时间-空间本来就是一对矛盾体，想减少串口通信中数据丢失问题只能牺牲部分空间，来减少数据通信过程中的丢失问题。
核心代码如下所示：
/**********************************************************/
#define BUFFER_MAX 16 //缓冲区大小
typedef struct _circle_buffer{
unsigned char head_pos; //缓冲区头部位置
unsigned char tail_pos; //缓冲区尾部位置
unsigned char circle_buffer[BUFFER_MAX]; //缓冲区数组
}circle_buffer;
circle_buffer buffer;
void bufferPop(unsigned char* _buf)
{
if(buffer.head_pos==buffer.tail_pos) //如果头尾接触表示缓冲区为空
*_buf=0xFF;
else
{
*_buf=buffer.circle_buffer[buffer.head_pos]; //如果缓冲区非空则取头节点值并偏移头节点
if(++buffer.head_pos>=BUFFER_MAX)
buffer.head_pos=0;
}
}
void bufferPush(const unsigned char _buf)
{
buffer.circle_buffer[buffer.tail_pos]=_buf; //从尾部追加
if(++buffer.tail_pos>=BUFFER_MAX) //尾节点偏移
buffer.tail_pos=0; //大于数组最大长度 制零 形成环形队列
if(buffer.tail_pos==buffer.head_pos) //如果尾部节点追到头部节点 则修改头节点偏移位置丢弃早期数据
if(++buffer.head_pos>=BUFFER_MAX)
buffer.head_pos=0;
}
考虑到看到此博文的人可能有很多小白并不知道如何使用，在此简单的说一下，假设你已经能进行简单的串口发送接收了，然后串口中断部分可以这样写
void serial1(void) interrupt 4
{
if(RI)
{
bufferPush(SBUF);
RI=0;
}
if(TI)
{
TI=0;
}
}
在主程序中我们只需要调用函数就行了如：
void main()
{
unsigned char dat ;
//读取缓冲区一个字符,如果dat=0xff表示缓冲区为空，所以接收的字符不能有0xff。
bufferPop(&dat);
}
bufferPop函数中没调用一次，便从缓冲区取出一个字符，头部指针就会进行偏移，具体看源码并不是很复杂 只是一个数组类型的环形FIFO缓冲区。
有一点要注意的是，如果缓冲区满的话，后面的数据会覆盖最前面的数据。
你可以把缓冲区设置大些，就可以尽可能的减少数据覆盖问题，但是带来的额外问题就是51或者其他系列的单片机RAM是非常小的，并不像PC中缓冲区动不动就1024KB。所以缓冲区设置多大，根据自己需求调整就行了。
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