英德住房和城乡建设部网站,mc做地图画网站,广州短视频制作公司,网页设计 网站开发 网络安全SoftwareSerial.h 文件解析
这个头文件定义了用于 ESP8266 和 ESP32 的软件串口实现的接口和一些功能。下面是关键部分的详细解释#xff1a;
1. 文件头部注释
/*
SoftwareSerial.h - Implementation of the Arduino software serial for ESP8266/ESP32.
...
*/这是文件的版…SoftwareSerial.h 文件解析
这个头文件定义了用于 ESP8266 和 ESP32 的软件串口实现的接口和一些功能。下面是关键部分的详细解释
1. 文件头部注释
/*
SoftwareSerial.h - Implementation of the Arduino software serial for ESP8266/ESP32.
...
*/这是文件的版权声明和许可证信息表明这是为 ESP8266 和 ESP32 实现的 Arduino 软件串口库并遵循 GNU Lesser General Public License。
2. 预处理器指令
#ifndef __SoftwareSerial_h
#define __SoftwareSerial_h这部分代码是预处理器指令用于防止头文件被多次包含避免重复定义。
3. 包含其他头文件
#include circular_queue/circular_queue.h
#include Stream.h这部分代码包含了其他必要的头文件circular_queue.h 和 Stream.h分别用于循环队列实现和串流接口。
4. 命名空间和接口定义
namespace EspSoftwareSerial {...
}所有的代码都被包含在 EspSoftwareSerial 命名空间中以避免命名冲突。IGpioCapabilities 接口定义了 GPIO 引脚的功能检查例如是否为有效引脚是否有上拉电阻等。
5. GpioCapabilities 类
class GpioCapabilities : private IGpioCapabilities {
public:static constexpr bool isValidPin(int8_t pin) {...}...
};这个类继承了 IGpioCapabilities 并实现了具体的方法来检查 GPIO 引脚的能力。不同的处理器ESP8266 和 ESP32有不同的实现。
6. BasicUART 类模板和 UART 类型
template typename GpioType
class BasicUART : public UARTBase {...
};using UART BasicUARTGpioCapabilities;BasicUART 是一个模板类使用 GpioCapabilities 作为模板参数来实现具体的 UART 功能。UART 是 BasicUART 的具体实例。
7. 导出接口
using SoftwareSerial EspSoftwareSerial::UART;
using namespace EspSoftwareSerial;这部分代码将 SoftwareSerial 定义为 EspSoftwareSerial::UART并使用 EspSoftwareSerial 命名空间以便于使用。
8. 显式模板实例化
#if __GNUC__ 12
...
#endif // __GNUC__ 12为了处理 GCC 编译器的特定问题这部分代码显式实例化了一些模板函数。
9. 结束预处理器指令
#endif // __SoftwareSerial_h结束预处理器指令防止头文件被多次包含。
接下来我将查看并解析 SoftwareSerial.cpp 文件。
SoftwareSerial.cpp 文件解析
这个文件实现了 SoftwareSerial.h 中声明的功能。以下是关键部分的详细解释
1. 文件头部注释
/*
SoftwareSerial.cpp - Implementation of the Arduino software serial for ESP8266/ESP32.
...
*/和头文件类似这是版权声明和许可证信息。
2. 包含头文件
#include SoftwareSerial.h
#include Arduino.h包含 SoftwareSerial.h 头文件和 Arduino 的核心头文件 Arduino.h。
3. 使用命名空间
using namespace EspSoftwareSerial;使用 EspSoftwareSerial 命名空间中的所有内容。
4. 条件编译变量定义
#ifndef ESP32
uint32_t UARTBase::m_savedPS 0;
#else
portMUX_TYPE UARTBase::m_interruptsMux portMUX_INITIALIZER_UNLOCKED;
#endif根据是否是 ESP32 平台定义不同的变量以处理中断。
5. 中断处理函数
ALWAYS_INLINE_ATTR inline void IRAM_ATTR UARTBase::disableInterrupts()
{
#ifndef ESP32m_savedPS xt_rsil(15);
#elsetaskENTER_CRITICAL(m_interruptsMux);
#endif
}ALWAYS_INLINE_ATTR inline void IRAM_ATTR UARTBase::restoreInterrupts()
{
#ifndef ESP32xt_wsr_ps(m_savedPS);
#elsetaskEXIT_CRITICAL(m_interruptsMux);
#endif
}这两个内联函数用于禁用和恢复中断以确保在关键代码段内操作的原子性。
6. 常量定义
constexpr uint8_t BYTE_ALL_BITS_SET ~static_castuint8_t(0);定义了一个常量 BYTE_ALL_BITS_SET它的值是 0xFF所有位都设置为1。
7. UARTBase 构造函数和析构函数
UARTBase::UARTBase() {
}UARTBase::UARTBase(int8_t rxPin, int8_t txPin, bool invert)
{m_rxPin rxPin;m_txPin txPin;m_invert invert;
}UARTBase::~UARTBase() {end();
}这些是 UARTBase 类的构造函数和析构函数。它们分别初始化和清理串口。
8. 设置 GPIO 引脚模式
void UARTBase::setRxGPIOPinMode() {if (m_rxValid) {pinMode(m_rxPin, m_rxGPIOHasPullUp m_rxGPIOPullUpEnabled ? INPUT_PULLUP : INPUT);}
}void UARTBase::setTxGPIOPinMode() {if (m_txValid) {pinMode(m_txPin, OUTPUT);digitalWrite(m_txPin, !m_invert);}
}这些函数设置接收和发送引脚的模式。根据引脚是否有效和是否需要上拉电阻选择合适的模式。
9. 启动串口
void UARTBase::begin(uint32_t baud, Config config, int8_t rxPin, int8_t txPin, bool invert)
{// 配置波特率、引脚和其他参数
}这个函数启动串口配置波特率、引脚和其他参数。
10. 接收和发送处理函数
void UARTBase::handleRx()
{// 接收处理逻辑
}void UARTBase::handleTx()
{// 发送处理逻辑
}这些函数处理接收和发送数据的逻辑。
11. 接收中断服务程序
void IRAM_ATTR UARTBase::rxISR(UARTBase* self)
{// 中断服务程序逻辑
}这是接收中断服务程序当接收到数据时触发处理数据并调用相应的回调函数。
整体功能总结
SoftwareSerial.h 文件定义了类和接口用于管理软件串口的配置和功能包括引脚有效性检查、串口配置等。SoftwareSerial.cpp 文件实现了这些功能提供了具体的串口初始化、中断处理、数据接收和发送的实现。
这两个文件共同实现了在 ESP8266 和 ESP32 上使用软件串口通信的功能允许在硬件串口不够用的情况下通过软件模拟更多的串口。
