开源一STM32项目，CAN,UART,Input检测原创相对高效性能与代码重用平衡思路，可直接做

文件名称: 开源一STM32项目，CAN,UART,Input检测原创相对高效性能与代码重用平衡思路，可直接做工程模板

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详细说明： 1、CAN收发队列使用内存FIFO缓冲CAN帧，适合大数据量通信；并使用内部软中断处理CAN数据，相当于事件响应，综合应该比查询方式节省不少时间，也应该比OS调度省点时间。Can.C：底层处理，Communi.C：与应用层高相关。应用层处理流程用函数指针表的方式调用减少代码量及阅读整齐；实现CAN各种错误记录机制。已初步测试，该机制可用。 CAN处理流程：接收：CAN1_RX0_IRQHandler_Name (void), CAN1_RX1_IRQHandler(void) 接收中断，CAN_QueueWriteQuick()将当前的有效报文压入内存FIFO，压入的数据为整个CAN邮箱数据，所以后续的处理函数可以分辨出完整的数据。 void CAN1_RX0_IRQHandler_Name (void) // CAN1_RX0_IRQHandler_Name { /* FIFO从空状态开始，在接收到第一个有效的报文后，FIFO状态变为挂号_1(pending_1)，硬件相应地把CAN_RFR寄存器的FMP[1:0]设置为’01’(二进制01b)。软件可以读取FIFO输出邮箱来读出邮箱中的报文，然后通过对CAN_RFR寄存器的RFOM位设置’1’来释放邮箱，这样FIFO又变为空状态了。如果在释放邮箱的同时，又收到了一个有效的报文，那么FIFO仍然保留在挂号_1状态，软件可以读取FIFO 输出邮箱来读出新收到的报文。如果应用程序不释放邮箱，在接收到下一个有效的报文后，FIFO状态变为挂号_2(pending_2)，硬件相应地把FMP[1:0]设置为’10’(二进制10b)。重复上面的过程，第三个有效的报文把FIFO变为挂号_3状态(FMP[1:0]＝11b)。此时，软件必须对RFOM位设置1来释放邮箱，以便FIFO可以有空间来存放下一个有效的报文；否则，下一个有效的报文到来时就会导致一个报文的丢失。 */ while (CAN1->RF0R & CAN_RF0R_FMP0) // message pending ? { CAN_QueueWriteQuick(&CanRxQueue;, (T_CanFrame *)&CAN1;->sFIFOMailBox[CAN_FIFO0]); CAN1->RF0R |= CAN_RF0R_RFOM0; // Release FIFO 0 output mailbox #if CAN1_SWI_HANDLE_EN > 0 /* Add by Xsky 2011-06-18 15:48 */ EXTI->SWIER |= CAN1_SWI_EXTI_LINE; /* Add by Xsky 2011-06-18 15:47 */ #endif } } void CAN1_RX1_IRQHandler (void) { while (CAN1->RF1R & CAN_RF1R_FMP1) // message pending ? { CAN_QueueWriteQuick(&CanRxQueue;, (T_CanFrame *)&CAN1;->sFIFOMailBox[CAN_FIFO1]); CAN1->RF1R |= CAN_RF1R_RFOM1; // Release FIFO 1 output mailbox #if CAN1_SWI_HANDLE_EN > 0 /* Add by Xsky 2011-06-18 15:48 */ EXTI->SWIER |= CAN1_SWI_EXTI_LINE; /* Add by Xsky 2011-06-18 15:47 */ #endif } } 接收中断响应后，触发STM32的内部软中断（EXTI->SWIER |= CAN1_SWI_EXTI_LINE;），实现当CAN硬件中断响应完成后，触发更低优先级的中断去处理内存中的CAN数据队列，如果处理时再发生新的CAN硬件接收中断，则会先响应硬件中断，以减少或不丢失CAN FIFO邮箱数据。处理函数在Communi.C中实现。发送，CAN_SendFrame()：发送时如果邮箱有空则直接将数据压入邮箱，否则将数据压入内存发送队列。等待上一次数据发送完成时，在发送中断中提取FIFO发送队列中的下一帧数据并发出。 Communi.C的功能为与应用层相关度较高的函数，如发送应用层帧，记录错误。 CAN1_SWI_Handler (void) 实现CAN接收中断触发的内部软件中断，处理内存FIFO接收的CAN数据（实际编译函数名为：EXTI4_IRQHandler()）。处理过程优化：通过定义顺序的code码，查表调用处理函数列表指针可实现比较整齐并有效率的代码机制。 CAN1_SCE_IRQHandler()实现进行错误记录（g_History.SysErrors.xxx以便于统计CAN错误）及相应处理。个人认为这种处理方式，近似于OS的多任务，同时减少调度开销，是在可重用性与效率之间的平衡用法。当然这种处理方式，也适合于做为uCOS中的底层驱动文件，已留有CAN_QUE_OS_ENTER_CRITICAL()的宏定义，更改为相应的OS开关中断函数基本即可用于uCOS。附 CAN总线利用率及最坏时间估算.xls, 根据应用层估计的数据发送频度最大值，自动估计CAN总线上导致的最大延时是否满足应用需求。 2、UART模板 UART DMA/中断处理方式文件模板，可仅修改头部定义实现完全配置某指定的UART端口，以实现执行效率与代码重用的折中，UART.C,UARTx.H,UARTn.C。 UARTx.H为公共代码文件，#include被包含在UART1.C,、UART2.C、……中（用UARTn.C指代）实现所有的接收、发送的中断处理函数，在UARTn.C中宏定义各中断向量函数名以及各种硬件相关参数，定义接收发送的内存缓冲区长度等。代码实现DMA及中断响处理两种方式，通过宏定义选择编译不同代码，接收使用定时器实现字符超时指示功能，DMA接收时多使用了一级DMA接收专用内存缓冲RxDMABuf，因为DMA只能按地址连续写内存。接收发送均使用内存缓冲区，以尽量避免中断响应时间导致的接收数据丢失问题，以及避免查询等待方式的较低效率。发送函数：UART1_SendBytes()，UART2_SendBytes()，... 检查接收缓冲区字节数：UART1_RcvdSize() 读取指定的字节数：UART1_ReadBytes() 上层使用方法：循环检测UART1_RcvdSize()是否大于0，大于则进行读取等下一步处理，也可再定义高一级的应用层帧缓冲，以实现应用层的完整帧处理，或者增加一个对接收FIFO的预读功能，即读取时对接收FIFO中的帧进行识别，如果不是完整的应用层帧则再等待数ms或者再等待数次，等待失败则超时丢弃本帧，寻找下一帧。当然也可以在中断中增加事件机制，类似CAN中断触发低优先级软件中断，多个串口可在同一个软件中断服务中处理。调试输出DbgPrintf函数，Function.C。已使用大量连续数据测试该机制收发均可用，UART1~5均可用。使用本方式的考虑是在执行效率与代码重用间的平衡，部分代码使用了ST的库，如初始化时不时间使用不高时，而中断处理则基本是直接操作寄存器。并且均考虑了做为uCOS的接口，直接替换UARTx_ENTER_CRITICALx()、UARTx_EXIT_CRITICALx()函数应该可以基本实现做为uCOS的底层驱动。注：包含UARTx.H的方式，各个UARTn.C文件重用其中代码，某些情况下编译器可能会编译出错误的问题，具体原因还不明。但方法确实是可行的，已测试STM32F103VCT6 UART1~5均可。 3、用逻辑分析仪测定过的延时函数：Delay.C,内核72MHz,具体延时时间已注释标注. 如: void Delay_Nms(unsigned long N) { long count;//=14200; while(N) { count = 7998; /* 逻辑分析仪测试, 包含引脚取反时间 14200, 80ms: 142.026ms, 10000, 80ms: 100.025ms 8000, 80ms: 80.25ms 7975, 80ms: 79.775ms 7990, 100ms: 99.907ms 7998, 150ms: 150.01ms 7997, 150ms: 149.992ms */ while(count--); /* while(count--); 0x08001236 000A MOVS r2,r1 0x08001238 F1A10301 SUB r3,r1,#0x01 0x0800123C 4619 MOV r1,r3 0x0800123E D1FA BNE 0x08001236 */ N--; } } 4、输入检测中断定时进行输入扫描，定义有效无效电平消抖时间，且定义按下弹起事件响应函数指针，应该会比循环扫描节省很多时间IOInput.C。已测试，机制完好。 // 常量表定义 typedef void t_IOIN_EVENT_DO(T_IOEvent); typedef uint8 t_IOIN_Counter; typedef struct t_IOIN_INFO_ { uint8 ID; // 输入信号索引 T_ValidVoltage ValidVoltage; // 有效电平，高电平或者低电平有效 __IO uint32_t *IDR; // 输入引脚指针 uint32_t PinBitMsk; // 输入引脚位掩码 t_IOIN_Counter CntValid; // 有效状态计数, 注意如果改变ValidVoltage, 此相应需要修改此参数，为确认该电平输入为有效电平的计数值，相当于滤波参数 t_IOIN_Counter CntInvalid; // 无效状态计数, 注意如果改变ValidVoltage, 此相应需要修改此参数，为确认该电平输入为无效电平的计数值，相当于滤波参数 t_IOIN_EVENT_DO *EventHandler; // 执行函数指针 }t_IOIN_INFO; static const t_IOIN_INFO IOIN_InfoTbl[IOIN_NUMS] = { // index, ValidVol, GPIO->IDR, IO_MASK, CNT, CNT~, EventHandler {IOIN_Key1, VOL_Low, &GPIOB;->IDR, BIT( 0), 4, 4, NULL }, {IOIN_Key2, VOL_Low, &GPIOB;->IDR, BIT( 1), 4, 4, NULL }, {IOIN_Key3, VOL_Low, &GPIOB;->IDR, BIT( 6), 4, 4, NULL }, {IOIN_Key4, VOL_Low, &GPIOB;->IDR, BIT( 7), 4, 4, KeyESC_Event }, {IOIN_CenterSensor, VOL_High, &GPIOC;->IDR, BIT( 7),10,10, ColorSensorEvent }, // 使其常态电平5ms推迟于颜色检测线(以检测), 有效电平2ms提早于颜色线 {IOIN_VacuumHousing,VOL_Low, &GPIOE;->IDR, BIT(12), 4,10, NULL }, {IOIN_BallCounter, VOL_Low, &GPIOE;->IDR, BIT(15), 4, 4, NULL }, {IOIN_Spin, VOL_Low, &GPIOE;->IDR, BIT(14), 3, 3, NULL }, {IOIN_ColorRed, VOL_Low, &GPIOD;->IDR, BIT( 8),16, 6, NULL }, // 使常态电平3ms提前于庶断传感器, 有效电平8ms推迟于遮断传感器 {IOIN_ColorGreen, VOL_Low, &GPIOD;->IDR, BIT( 9),16, 6, NULL }, {IOIN_ColorBlue, VOL_Low, &GPIOD;->IDR, BIT(10),16, 6, NULL } }; 使用时主要修改以上这张表的指向及消科参数，并且对中断处理函数中的顺序或者扫描的最小间隔进行区分即可。 5、颜色传感器驱动颜色传感器TCS3200D驱动ColorSensor.C。已测试，机制完好。测量频率范围 20Hz~120KHz, S0:S1:HL。 6、铁电驱动 SPI方式读写铁电，实现片写片读函数Spi_FRAM.C；参数及历史记录读写检测函数GameParam.C。 7、其它一些可参考的模板、文件、函数、或者小的方式方法等。 by Xsky 原创STM32项目处理方法（其中个别有文件为直接用的，已注明，如周立功的）。仅供参考交流，QQ：1821587421 其它可交流方案： GPS车辆监控系统：终端原理图PCB源码整套（稳定成熟可接多个外设）；平台整套源码。 LED屏：公交，出租等原理图PCB；PC端软件等；PDA控制LED屏程序源码。 DVR：小型SD卡录像方案，可485拍照。公交报站器，原理图PCB；PC端软件。51版，STM32版。汽车电动台阶驱动板原理图PCB。 PDA扫描轮：条形码扫描，GPRS上传；终端原理图PCB源码整套，服务端源码手持公交售票终端源码，可打印小票。终端价位特低。稳定使用的固态继电器原理及PCB（光耦隔离控制双向可控硅）。直流电机驱动板。 ...展开收缩

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