盒子网在嵌入式系统开发中，串口通信（UART）是最常用的基础通信方式之一。为了解决串口数据读写的不连续性问题，通常会配合环形缓冲区使用，以实现高效、稳定的数据收发缓存管理。
本文介绍一个基于 STM32F4 系列 MCU 编写的串口通信驱动，采用中断方式配合发送/接收缓冲区，并封装为控制台接口，便于在系统中调用。
一、串口缓冲区定义与初始化
串口收发数据通常不直接读写寄存器，而是通过缓冲机制管理数据流。本例中使用了两个环形缓冲区 rxbuf 和 txbuf，分别用于接收和发送：
并在串口初始化时调用 ringbufinit() 对缓冲区进行初始化。
二、串口初始化函数 uartinit
该函数用于初始化 USART1，并完成如下步骤：
初始化收发缓冲区控制结构体。
打开 GPIOA 和 USART1 时钟。
配置 USART1 的引脚复用功能（PA9 → TX，PA10 → RX）。
配置 GPIO 模式（复用模式，无上下拉）。
配置串口参数（波特率等）。
配置 NVIC 中断优先级并使能 USART1 中断。
通过将底层串口配置封装在 uartinit() 中，使得后续调用更加简洁。
三、串口写函数 uartwrite
此函数负责将要发送的数据写入发送缓冲区，并开启发送中断：
通过 ringbufput() 将数据写入 rbsend。
开启 USARTITTXE 发送中断。
返回实际写入字节数。
由于发送在中断中进行，所以只需触发中断即可自动依次发送缓冲区数据。
四、串口读函数 uartread
用于从接收缓冲区读取数据：
通过 ringbufget() 从 rbrecv 中取出数据放入 buf。
返回实际读取长度。
适用于非阻塞方式的读取调用。
五、缓冲区状态查询函数
代码中定义了以下缓冲区状态查询接口：
这些函数用于上层逻辑判断是否可以继续发送、是否有接收数据等，提升串口使用灵活性。
六、TTY 接口结构体封装
串口驱动最终以一个结构体 ttyt 形式暴露接口：
这种方式便于统一管理串口控制接口，适合在大型项目中引入“控制台抽象层”统一管理多个串口。
七、串口中断处理函数 USART1IRQHandler
这是串口驱动的核心部分，负责响应 USART1 的收发中断：
主要包含以下处理逻辑：
接收中断 RXNE：
从接收寄存器读取数据。
存入接收缓冲区 rbrecv。
发送中断 TXE：
从发送缓冲区 rbsend 中取出下一个字节发送。
若无数据可发，关闭发送中断。
溢出错误中断 ORERX：
读取一次数据清除溢出标志位。
通过中断方式处理串口收发，不仅避免了阻塞操作，还能在高速数据传输中保持系统响应性。
八、总结
本驱动模块实现了一个完整的串口通信功能，具备如下特点：
支持发送与接收双缓冲。
使用中断驱动方式收发数据。
提供状态判断接口，便于上层调用。
封装为 ttyt 控制台结构，支持模块化应用。
其设计适用于嵌入式系统中多个串口同时工作的场景，也适合作为 CLI 控制台、调试口或上位机通信口的底层驱动支撑。结合环形缓冲区，可有效避免数据丢失或阻塞，是一种常用、稳定的串口通信实现方式。
