Кольцевой буфер

#define SIZE_BUF 8

Когда в буфер помещены данные, tail указывает на следующую пустую ячейку буфера, head на первый символ, а счетчик показывает сколько ячеек в буфере занято. При считывании данных из буфера изменяются только указатели и счетчик, содержимое массива не меняется. Данные помещаемые в буфер записываются "поверх" старых.

Для работы с буфером требуется как минимум три функции – очистить буфер, положить символ, взять символ.
   
//"очищает" буфер
void FlushBuf(void)
{
  tail = 0;
  head = 0;
  count = 0;
}

//положить символ в буфер
void PutChar(unsigned char sym)
{
  if (count < SIZE_BUF){   //если в буфере еще есть место
      cycleBuf[tail] = sym;    //помещаем в него символ
      count++;                    //инкрементируем счетчик символов
      tail++;                           //и индекс хвоста буфера
      if (txBufTail == SIZE_BUF) txBufTail = 0;
    }
}

//взять символ из буфера
unsigned char GetChar(void)
{
   unsigned char sym = 0;
   if (count > 0){                            //если буфер не пустой
      sym = cycleBuf[head];              //считываем символ из буфера
      count--;                                   //уменьшаем счетчик символов
      head++;                                  //инкрементируем индекс головы буфера
      if (head == SIZE_BUF) head = 0;
   }
   return sym;
}

Как можно использовать кольцевой буфер

Обмен по USART/UART с использованием кольцевого буфера

За основу я взял предыдущий проект и существенно его переработал.
Добавил в функцию инициализации USART `а разрешение прерывания по завершению передачи. За это отвечает бит TXCIE регистра UCSRB.

Инициализация usart `a

Передающий кольцевой буфер

unsigned char usartTxBuf[SIZE_BUF];
unsigned char txBufTail = 0;
unsigned char txBufHead = 0;
unsigned char txCount = 0;

Возможно не лишним будет добавить перед объявлением массива usartTxBuf[] и переменной txCount ключевое слово volatile, поскольку эти переменные используются и в основной программе и в прерываниях. Но проект работал без нареканий и я оставил так.

Функция очистки передающего буфера

Функция загрузки символа в буфер

void USART_PutChar(unsigned char sym)
{
  if(((UCSRA & (1<<UDRE)) != 0) && (txCount == 0)) UDR = sym;
  else {
    if (txCount < SIZE_BUF){                    //если в буфере еще есть место
      usartTxBuf[txBufTail] = sym;             //помещаем в него символ
      txCount++;                                     //инкрементируем счетчик символов
      txBufTail++;                                    //и индекс хвоста буфера
      if (txBufTail == SIZE_BUF) txBufTail = 0;
    }
  }
}

Функция загрузки строки в буфер

void USART_SendStr(unsigned char * data)
{
  unsigned char sym;
  while(*data){
    sym = *data++;
    USART_PutChar(sym);
  }
}

Обработчик прерывания по завершению передачи

#pragma vector=USART_TXC_vect
__interrupt void usart_txc_my(void)
{
  if (txCount > 0){                              //если буфер не пустой
    UDR = usartTxBuf[txBufHead];         //записываем в UDR символ из буфера
    txCount--;                                      //уменьшаем счетчик символов
    txBufHead++;                                 //инкрементируем индекс головы буфера
    if (txBufHead == SIZE_BUF) txBufHead = 0;
  }
}

Пока буфер содержит данные - обработчик прерывания будет считывать их из буфера и передавать по USART `у.

“Передающая часть” аналогична, только в прерывании данные принимаются, а для их чтения используется функция unsigned char USART_GetChar().
Полную версию программного модуля можно посмотреть по ссылкам ниже

usart.h
usart.c

Основную программу не привожу, она очень простая. Скачивайте нужный проект, смотрите, разбирайтесь, моделируйте в Proteus.

Размышления

   Я долго думал, нужно ли в этом проект запрещать прерывания при работе с буферами в основной программе или нет и пришел к выводу, что не нужно. Единственная функция с которой могут возникнуть проблемы - функция очистки приемного буфера. Там уж никак не обойтись без запрещения прерываний. В остальных случаях порядок работы с переменными подобран таким образом, что прерывания не вызовут ошибок. Поправьте если ошибаюсь. 

Файлы