【CW32】uart_obj_fw 轻量级串口框架

发表于 2025-11-7 13:11

以下文章内容由CW32生态社区用户提供：

https://gitee.com/teletubbies-die-of-murder/lightweight-serial-framework

介绍
轻量级跨平台串口通信框架，专为资源受限的嵌入式设备设计。单个对象RAM占用最小68字节左右（不算缓冲区），ROM占用1-2k字节左右，功能支持裁剪，资源占用小并不代表低性能，该库参考了freeRTOS的队列实现，进行简化处理，保留最核心的功能，对于数据的FIFO操作，分析了拷贝原数据的劣势，采用了类似拷贝指针的方式，减少内存占用，提高效率。同时代码风格较好，有配套注释以及作者开发过程中的思考。

demo
demo使用CW32F030C8 ARM Cortex-M0+ 内核单片机，该例程充分发挥了单片机的性能，提供了单字节中断和DMA的框架例程，用户可参考此例程来快速开始。

例程请复制以下链接至网页端打开：

https://gitee.com/teletubbies-die-of-murder/lightweight-serial-framework

后期可能会更新的内容
发送同样增加缓冲区FIFO方式，先就绪到缓冲区后，在另一个线程发送，不在原地发送
引入DMA半满全满中断API
线程安全的实现方式会再增加一种
特色
面向对象思想，高内聚低耦合
资源占用极低，效率高，ROM占用1-2k字节
数据溢出保护，自动切换或锁定缓冲区
支持串口单字节中断，适配没有dma的单片机
支持串口DMA或DMA+IDLE中断
支持轻量级printf，使用第三方xprintf库节省内存
支持变量转字符串库，省去printf，进一步减小内存
日志输出功能，在初始化时为用户提示错误信息以及初始化详情
线程安全设计，用户根据所使用的RTOS实现lock和unlock后，使用外设是非常安全的
无malloc函数，零动态内存申请
兼容C89版本编译器
功能上通过配置支持仅发送，仅接收，或发送接收都支持
配置项

仓库架构

库文件说明

多缓冲区的意义
在生产消费模型中，如果生产的数据能在下一次生产之前及时消费，则并不需要多缓冲区，否则需要，因为不加多缓冲区会发生数据覆盖或者数据丢失的情况。多缓冲区的意义在于，短时间内生产速度大于消费速度，对这种情况进行数据缓存，如果一直是生产速度大于消费速度，缓冲区再大也会被填满，该问题不是缓冲区的问题了，是性能跟不上，考虑降低生产速度，优化代码或者更换高性能芯片。多缓冲区结合DMA是最优的，在解析期间，DMA可以继续接收数据，两者并行。因此FIFO深度为2为最低标准，设置为1将没有缓存和并行的效果，实际设置多少根据项目需求选择。

缓冲区FIFO策略
完全型缓冲区策略：无论数据量大小，收到一包数据都固定消耗一个缓冲区，该方式内存利用率低，但管理起来简单，代码量少。
紧凑型FIFO策略：根据数据量大小，消耗的缓冲区大小为动态，该方式内存利用率高，但管理起来麻烦，需要更多代码。
tips:目前的FIFO策略为完全型缓冲区策略，后期看情况更新紧凑型策略
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原文链接：https://blog.csdn.net/2302_81038468/article/details/152277605

[开发资料] 【CW32】uart_obj_fw 轻量级串口框架

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