嵌入式软件异步编程：同步转为异步

叁歲伎倆 2022-09-30 07:31 198阅读 0赞

在现有同步实现的基础上进行异步实现，需要将同步代码转换成异步代码。

[http://blog.csdn.net/zoomdy/article/details/64125084][http_blog.csdn.net_zoomdy_article_details_64125084]  
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# 基本方法：分开请求和结果 #

I/O的基本操作可以细分为两个部分：

1.  发起请求
2.  检查结果

同步编程模型中，这两部分是在一个函数中的，在没有操作系统的情况下，检查结果部分可能是一个繁忙等待式的轮询，在有操作系统的情况下，检查结果部分可能首先是一个等待信号量的操作，该操作会将线程挂起直到得到I/O的通知。要将同步编程转换成异步编程就要将这两个基本部分分开，若采用轮询式异步编程，只要系统空闲就会调用检查结果部分，若采用回调式异步编程，检查结果部分则可以作为回调函数。

# 以轮询异步串口发送为例 #

## 同步发送 ##

HAL_StatusTypeDef syncUART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
    {
        
      huart->TxXferCount = Size;
      while (huart->TxXferCount > 0U)
      {
        
        huart->TxXferCount--;
        huart->Instance->TDR = *pData++;
        while(__HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_TXE) == RESET){
        }
      }
    
      return HAL_OK;
    }

## 异步发送 ##

异步发送将syncUART\_Transmit分割为两个函数：asyncUART\_Transmit和asyncUART\_Process。asyncUART\_Transmit是I/O请求发起函数，asyncUART\_Process检查I/O请求的完成情况。asyncUART\_Transmit函数在需要发送数据时调用一次，而asyncUART\_Process则需要在主函数循环中不断地调用以检查I/O完成请求。

### 发起请求 ###

*  asyncUART\_Transmit发起I/O请求成功后立即返回，并不会等待I/O完成。

HAL_StatusTypeDef asyncUART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
    {
        
      if(huart->gState != HAL_UART_STATE_READY)
      {
        
        return HAL_BUSY;
      }
    
      huart->TxXferCount = Size;
      huart->pTxBuffPtr = pData;
      if (huart->TxXferCount > 0U)
      {
        
        huart->TxXferCount--;
        huart->Instance->TDR = *huart->pTxBuffPtr++;
        huart->gState = HAL_UART_STATE_BUSY_TX;
      }
    
      return HAL_OK;
    }

### 检查结果 ###

*  asyncUART\_Process检查I/O的完成情况，如果I/O未完成，那么立即退出，等下一次主循环再次调用。
 *  这个例子在检查到上一个I/O请求已经完成的情况下会发起下一个I/O请求。
 *  asyncUART\_Process使用了状态机，因为asyncUART\_Process不停地被调用，需要根据外设的状态执行不同的检查或者什么都不做。

void asyncUART_Process(UART_HandleTypeDef *huart)
    {
        
      switch(huart->gState)
      {
        
      case HAL_UART_STATE_BUSY_TX:
        if(__HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_TXE) == SET)
        {
        
          if (huart->TxXferCount > 0U)
          {
        
            huart->TxXferCount--;
            huart->Instance->TDR = *huart->pTxBuffPtr++;
          }
          else
          {
        
            huart->gState = HAL_UART_STATE_READY;
          }
        }
        break;
    
      default:
        break;
      }
    }

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