机智云Gokit3.X源代码分析之串口接收数据这块的机制
昨天分享了整个程序的架构，今天重点分析一下串口接收数据这块的机制
我们知道，通过串口接收数据一般有3中方式，轮询、中断以及dma。轮询模式为堵塞模式，必须要定时去查询收到的数据；中断模式为非堵塞模式，也是平时用的比较多的，但每次只能接收一个字节；还有一个比较好的方法那就是用串口的空闲中断+dma实现串口数据的接收，在接收一帧数据只需要中断一次，这样就可以接收不定长数据了。机智云这里采用的方式2，即常规的中断方式。
数据通讯采用的串口2，引脚为gpio2和gpio3，在gizwitsinit（）中进行初始化
我们进去看看
上图主要初始化了一些硬件接口，并开启中断，这也是我们一般的写法，再往下看，看到一个prb的结构体，这是个什么呢，我们追踪下，下面是prb的定义
我们先来解释下环形缓冲区的原理：
环形缓冲区通常有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据，写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区。通过移动读指针和写指针就可以实现缓冲区的数据读取和写入。在通常情况下，环形缓冲区的读用户仅仅会影响读指针，而写用户仅仅会影响写指针。
这里的rbcapacity代表缓冲区的容量，head指向了读区域，tail指向了写区域，rbbuff指向缓冲区的入口地址，示意图入下
明白了结构体的定义，我们接着往下看
rbcreate（），顾名思义，此函数的作用用于创建缓冲区，将缓冲区的head/tail都指向缓冲区的首地址，那么rbcapacity和rbbuff在哪里赋值的呢？我们返回去看gizwitsinit（）；
看到这里我们就明白了，继续往下看
这个函数为删除缓冲区函数，将结构体里面的数据全部清零
这个函数为获取缓冲区的总容量，很好理解
接下来这个函数为缓冲区有多少数据可以读，有三种情况：
1、head和tail都指向同一个地址，可读大小为0，返回0，这种情况只会出现在缓冲区还没有数据的时候，使用之后就不会出现头尾重合的现象；
2、headtail，如下图所示，缓冲区已经写满，并且从开头处重新写了数据，可读部分为蓝灰色区域（rb_capacity(rb) - (rb->rb_head - rb->rb_tail)）；
接下来的函数为可写区域大小，直接用总容量rb_capacity(rb)减去可读区域大小就好了。
然后是读数据函数，从head处开始读，读取count个数据，放到data地址开始的数据区域，如下图所示，也是分为三种情况
1、headtail，且count中的数据小于从head到缓冲区尾部的个数，即小于下图中的蓝灰色，与第一种情况一样，直接复制相应内存，之后修改head指针即可。
3、head>tail，且count中的数据大于从head到缓冲区尾部的个数，即大于下图中的看灰色，这种情况我们就先把head到缓冲区尾部的数据复制到data处，再把绿色区域的复制过去，这里绿色部分并不会超过tail，写操作中做了限制。
最后是写数据函数，把从data指向的地址，写到tail指向的地址，写count个数据，返回成功写入的个数，在这里判断了要写入的数据大小要小于可写区域大小，防止数据覆盖，如下图所示，也是分为三种情况
1、head2、headtail，这个因为已经做了数据合法判断，所以直接复制数据就行。如下图所示
那么明白了串口环形buff的机制，数据是从哪里进入的呢，我们找到串口中断的入口，
可以看到中断程序非常简单，中断之后直接往缓冲区丢一个数据就行了，采用这种数据结构，大大提高了程序的稳定性，同时操作起数据来也很方便，需要的时候直接去读缓冲区数据就好了。今天就先分享这么多，下期分享机智云的协议与结构体的定义，谢谢大家！
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我们进去看看
上图主要初始化了一些硬件接口，并开启中断，这也是我们一般的写法，再往下看，看到一个prb的结构体，这是个什么呢，我们追踪下，下面是prb的定义
我们先来解释下环形缓冲区的原理：
环形缓冲区通常有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据，写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区。通过移动读指针和写指针就可以实现缓冲区的数据读取和写入。在通常情况下，环形缓冲区的读用户仅仅会影响读指针，而写用户仅仅会影响写指针。
这里的rbcapacity代表缓冲区的容量，head指向了读区域，tail指向了写区域，rbbuff指向缓冲区的入口地址，示意图入下
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rbcreate（），顾名思义，此函数的作用用于创建缓冲区，将缓冲区的head/tail都指向缓冲区的首地址，那么rbcapacity和rbbuff在哪里赋值的呢？我们返回去看gizwitsinit（）；
看到这里我们就明白了，继续往下看
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这个函数为获取缓冲区的总容量，很好理解
接下来这个函数为缓冲区有多少数据可以读，有三种情况：
1、head和tail都指向同一个地址，可读大小为0，返回0，这种情况只会出现在缓冲区还没有数据的时候，使用之后就不会出现头尾重合的现象；
2、headtail，如下图所示，缓冲区已经写满，并且从开头处重新写了数据，可读部分为蓝灰色区域（rb_capacity(rb) - (rb->rb_head - rb->rb_tail)）；
接下来的函数为可写区域大小，直接用总容量rb_capacity(rb)减去可读区域大小就好了。
然后是读数据函数，从head处开始读，读取count个数据，放到data地址开始的数据区域，如下图所示，也是分为三种情况
1、headtail，且count中的数据小于从head到缓冲区尾部的个数，即小于下图中的蓝灰色，与第一种情况一样，直接复制相应内存，之后修改head指针即可。
3、head>tail，且count中的数据大于从head到缓冲区尾部的个数，即大于下图中的看灰色，这种情况我们就先把head到缓冲区尾部的数据复制到data处，再把绿色区域的复制过去，这里绿色部分并不会超过tail，写操作中做了限制。
最后是写数据函数，把从data指向的地址，写到tail指向的地址，写count个数据，返回成功写入的个数，在这里判断了要写入的数据大小要小于可写区域大小，防止数据覆盖，如下图所示，也是分为三种情况
1、head
那么明白了串口环形buff的机制，数据是从哪里进入的呢，我们找到串口中断的入口，
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