STM32串口缓冲区

在嵌入式开发中，外设通信（如UART、SPI、I2C）的数据接收常面临两大挑战：不定时、不定量数据的实时处理和高频率数据流下的稳定性保障。传统的轮询方式效率低下，而中断驱动的接收逻辑又容易因处理延迟导致数据丢失。
本文提出了一种基于STM32 HAL库的轻量级环形缓冲区解决方案！
已解决
非阻塞数据接收：避免因数据处理延迟导致外设中断阻塞
动态数据缓存：支持UART、SPI、I2C等多种外设的异步数据流
内存高效利用：通过环形缓冲区设计减少内存碎片
跨平台兼容：提供GCC与Keil双版本静态库，无缝适配不同开发环境
实现原理

• HAL库的RxXferCount机制
  STM32 HAL库为每个外设句柄（如UART_HandleTypeDef）维护了RxXferCount成员。该计数器在每次接收一个字节后递增，当传输完成时触发回调并重置。项目通过监控RxXferCount的值变化，动态追踪接收数据的边界。
  
• 环形缓冲区设计
  写入策略：通过比较当前RxXferCount与上次记录值的差值，计算新数据长度
  覆盖保护：当缓冲区满时自动覆盖旧数据（可配置为阻塞模式）
  

使用示例

1. #include "peripheral_buff.h"
3. PeripheralBufHandle PeripheralUart1Buf;
4. UART_HandleTypeDef uart1_handle;
6. char uart1_buffer[1024];
7. int uart1_buffer_len;
9. int main()
10. {
11.     HAL_Init();
12.     SystemClock_Config(); // 此处未实现
13.     USART1_Init(921600);  // 此处未实现
15.     // 缓冲区初始化
16.     PeripheralUart1Buf = PeripheralBuffer_Init((const uint16_t *)&uart1_handle.RxXferCount, 1024);
17.     if (!PeripheralUart1Buf)
18.     {
19.         printf("peripheral_buffer 初始化失败！(calloc();返回 NULL，检查 startup_stm32fxx_hd.s Heap_Size 值)\n");
20.         printf("相关网址： https://blog.csdn.net/weixin_42518229/article/details/108574311 \n");
21.     }
22.     // 开启中断接收
23.     HAL_UART_Receive_IT(&uart1_handle, (uint8_t *)PeripheralUart1Buf->Buf, PeripheralUart1Buf->Size);
25.     while (1)
26.     {
28.         if (PeripheralBuffer_ReadInterval(PeripheralUart1Buf)) // 判断当前传输是否已停止,非必要
29.         {
30.             uart1_buffer_len = PeripheralBuffer_ReadAvailable(PeripheralUart1Buf); // 读取缓冲区内内容长度
31.             if (uart1_buffer_len > 0)
32.             {
33.                 if (uart1_buffer_len > sizeof(uart1_buffer))
34.                     uart1_buffer_len = sizeof(uart1_buffer);
35.                 PeripheralBuffer_ReadBytes(PeripheralUart1Buf, uart1_buffer, uart1_buffer_len); // 读取缓冲区内内容
36.                 uart1_buffer[uart1_buffer_len] = 0;
37.                 printf("缓冲区数据 %s\n", uart1_buffer);
38.             }
39.         }
40.         HAL_Delay(10);
41.     }
42.     return 0;
43. }

复制代码

注意
1.单次接收超长文件而又未及时处理，会导致数据覆盖。
2.用户缓冲区数据边界
仓库地址
[https://github.com/DYXX-X/peripheral_buff]

来源：程序园用户自行投稿发布，如果侵权，请联系站长删除
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！