69、FIFO缓存发送数据（先入先出）

本文件用于设备数据收发缓冲使用，本fifo采用申请2片内存区，交替使用，写0时1读,写1时0读，避免同时使用相同内存块
fifo区域采用头尾相连的方式循环覆盖，分别记录读和写的位置，相等则数据为空，否则说明有数据
此方法的弊端为，当FIFO输入数据速度大于输出，则会引起数据丢失，若只是短时间数据量大则可以通过分配较大空间避免此问题
内存区使用动态分配
fifo_driver.h

#ifndef _fifo_driver_H_
#define _fifo_driver_H_
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include "stdint.h"
#include "stdio.h"
#define dFIFO_LOG(...) printf(__VA_ARGS__) //日志输出typedef struct
{uint8_t state;//fifo状态:0--不可用,!0--可用uint32_t size;//fifo分配的缓冲大小uint32_t read[2];//读取位置uint32_t write[2];//写入位置uint8_t id;//当前使用的缓冲区uint8_t *pbuf[2];//缓冲区void (*SendData)(uint8_t *pData,uint32_t size);//FIFI输出数据函数
}fifo_StructDef;//数据缓冲句柄int fifo_init(fifo_StructDef *p,uint32_t size,void (*SendData)(uint8_t *pData,uint32_t size));
void fifo_DeInit(fifo_StructDef *p);
void fifo_clear(fifo_StructDef *p);
int fifo_in(fifo_StructDef *p,uint8_t *pdata,uint32_t size);
int fifo_out(fifo_StructDef *p);#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

fifo_driver.c

/**********************************************************************
*file:FIFO先入先出队列驱动文件
*author:残梦
*versions:V1.0
*date:2024.3.22
*note:
本文件用于设备数据收发缓冲使用，本fifo采用申请2片内存区，交替使用，写0时1读,写1时0读，避免同时使用相同内存块
fifo区域采用头尾相连的方式循环覆盖，分别记录读和写的位置，相等则数据为空，否则说明有数据
此方法的弊端为，当FIFO输入数据速度大于输出，则会引起数据丢失，若只是短时间数据量大则可以通过分配较大空间避免此问题
使用方法：
#include "fifo_driver.h"
static fifo_StructDef fifo;
void SendData(uint8_t *pData,uint32_t size)
{//实现自己的底层发送数据//所有输入fifo的数据都通过此函数实际发送输出
}
void main(void)
{uint8_t data = 0xFF;if(fifo(&fifo,1024,SendData) < 0){printf("初始化失败\n");return}for(uint32_t i = 0;i < 1000;i++){fifo_in(&fifo,&data,1);//向fifo输入数据if(i%1024 == 0)fifo_out(&fifo);//发送数据}fifo_DeInit(&fifo);
}**********************************************************************/
#include "fifo_driver.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"/****************************************
@function:fifo初始化资源
@param:p--fifo句柄size--分配fifo大小;注意实际消耗内存等于size*2字节SendData--数据发送函数
@return:0:成功-1：参数错误-2:分配内存失败
@note:
****************************************/
int fifo_init(fifo_StructDef *p,uint32_t size,void (*SendData)(uint8_t *pData,uint32_t size))
{if((p == NULL) || (size < 1) || (SendData == NULL))return -1;p->state = 0;p->pbuf[0] = (uint8_t *)malloc(size);p->pbuf[1] = (uint8_t *)malloc(size);if ((p->pbuf[0] == NULL) || (p->pbuf[1] == NULL)){fifo_DeInit(p);dFIFO_LOG("Error[%s-line:%d]:memory allocation failure\n", __func__, __LINE__);return -2;}p->size = size;p->read[0] = p->read[1] = 0;p->write[0] = p->write[1] = 0;p->id = 0;p->SendData = SendData;p->state = 1;return 0;
}/****************************************
@function:fifo资源销毁
@param:p--fifo句柄
@return:void
@note:
****************************************/
void fifo_DeInit(fifo_StructDef *p)
{if(p == NULL)return;p->state = 0;if(p->pbuf[0] != NULL)free(p->pbuf[0]);p->pbuf[0] = NULL;if(p->pbuf[1] != NULL)free(p->pbuf[1]);p->pbuf[1] = NULL;p->size = 0;p->read[0] = p->read[1] = 0;p->write[0] = p->write[1] = 0;p->id = 0;p->SendData = NULL;
}/****************************************
@function:fifo清空
@param:p--fifo句柄
@return:void
@note:
****************************************/
void fifo_clear(fifo_StructDef *p)
{if(p == NULL)return;p->state = 0;p->id = 0;    p->read[0] = p->read[1] = 0;p->write[0] = p->write[1] = 0;p->state = 1;
}/****************************************
@function:fifo数据输入
@param:p--fifo句柄pdata--数据size--字节数
@return:0:成功-1:参数错误-2:写入失败
@note:
****************************************/
int fifo_in(fifo_StructDef *p,uint8_t *pData,uint32_t size)
{uint32_t num = 0,pos = 0;uint8_t id = 0;if((pData == NULL) || (size == 0) || (p == NULL))return -1;if(p->state == 0)return -2;id = p->id;while(pos < size){num = (size > (p->size - p->write[id]))?(p->size - p->write[id]):(size-pos);memcpy(&(p->pbuf[id][p->write[id]]),(pData + pos),num);p->write[id] += num;pos += num;if(p->write[id] >= p->size)p->write[id] = 0;}return 0;
}/****************************************
@function:fifo数据输出
@param:p--fifo句柄
@return:void
@note:0:输出成功-1:参数错误-2:fifo状态不可用-3:fifo空
****************************************/
int fifo_out(fifo_StructDef *p)
{uint8_t id = 0;uint32_t len = 0;if(p == NULL)return -1;if(p->state == 0)return -2;if(p->read[p->id] == p->write[p->id])return -3;id = p->id;p->id = id?0:1;if(p->read[id] < p->write[id]){len = p->write[id] - p->read[id];p->SendData(&(p->pbuf[id][p->read[id]]),len);p->read[id] += len;}else if(p->read[id] > p->write[id]){len = p->size - p->read[id];p->SendData(&(p->pbuf[id][p->read[id]]),len);len = p->write[id];p->SendData(&(p->pbuf[id][0]),len);p->read[id] = len;}return 0;
}

使用方法：

#include "fifo_driver.h"
static fifo_StructDef fifo;
void SendData(uint8_t *pData,uint32_t size)
{//实现自己的底层发送数据//所有输入fifo的数据都通过此函数实际发送输出
}
void main(void)
{uint8_t data = 0xFF;if(fifo(&fifo,1024,SendData) < 0){printf("初始化失败\n");return}for(uint32_t i = 0;i < 1000;i++){fifo_in(&fifo,&data,1);//向fifo输入数据if(i%1024 == 0)fifo_out(&fifo);//发送数据}fifo_DeInit(&fifo);
}