串口数据收发原理与实现方法详解

1.1 字符串接收函数

        发送方结束标志是你接收方判断的依据，也可以说是属于协议的一部分。

我们这里使用串口助手数据发送自动添加了\r\n，所以我们将它们看成结束标志。

1.2 数据传输方式

        计算机与外部进行沟通只有并行和串行两种方式，计算机只能知道断电和上电，一根线同一时间只有断电或者上电，多根线就存在断电和上电同时存在。

所以一根线的时候称之为串行通信，多条线就是并行通信。

同样速度下一条线传输和8条线传输，谁快？8条，也就说并行传输数据的速度快，但是成本更高

一般情况下对传输速度有要求的地方，比如说：屏幕显示，这些地方使用的都是并行。

串行传输一般在远程地方更合适一些。

1.2.1 串行通信的连接方式

一共有三种：单工、半双工、全双工

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我们的串口使用的是哪一种方式？？半双工，虽然USART是全双工异步通信的设备，但是程序和硬件上不支持它这样做，所以选择的是半双工方式工作

​​​​​​​​​​​​​​1.2.2 同步和异步

同步：使用同一个时钟（产生时钟频率的设备是一个）。

异步：使用的时钟不是同一个，但是频率是一样的。

​​​​​​​1.3 USART特性 

        串口现在好用吗？？接收数据要等待，如果没有数据过来不做其它事情，这样是不合理的，有什么办法可以处理这件事？中断 

2.1 中断的简介

2.1.1 中断是什么？

中断是一种处理事件的方式，或者说是一种机制。

在STM32中就是一种它提供给我们的机制，一种用于处理事件的方式。

什么机制？？程序在运行过程中如果发生了中断对应的事件，优先处理中断事件

假设程序正在运行流水灯，此时如果有数据从电脑发送过来了，我要先去把数据接收到程序中。

要产生中断必要的条件：

1）程序一直在运行状态

2）中断机制是开启状态

3）产生中断的东西报备了

4）中断产生后处理方式设计好了

中断处理过程：异常（中断）中断源–>允许中断–>申请中断–> CPU 响应–>保护现场(栈)–> 跳转处理–>返回。

​​​​​​​2.1.2 中断有什么用？？

处理突发事件。

为什么用中断处理突发事件，为了节约CPU资源，因为突发事件是不确定什么时候产生的。

​​​​​​​​​​​​​​2.1.3 中断如何使用？

首先，确定中断源——串口接收

然后，开启中断——串口

申请中断？？——有数据到达

CPU响应？？——数据到了

保护现场？？——现有程序停止

处理——中断服务函数

返回——继续执行原有程序

2.2 串口中断

2.2.1 查找串口中断

从这里可以了解到，串口1的中断是37

​​​​​​​2.2.2 怎么开启？

中断使能寄存器。

​​​​​​​2.2.3 优先级的概念

优先级代表谁先谁后，在这里代表谁先执行，谁后执行，说的是中断，意思是多个中断一起触发谁先执行。

但是它还包含另一层意思，意思是谁可以打断谁。如果有某个中断正在执行处理，但是我这个更加紧急，优先要处理我这个中断，这时候优先级设置要更高。

总结：中断优先级表示了谁可以打断谁的执行，还有就是谁先谁后。

因为优先级有三种：抢占、响应和自然。

优先级数字越小优先级越高。

怎么设置优先级？？？

给谁设置优先级就指定其对应的下标，设置的8位数据就代表优先级，但是需要根据分组进行判定。

注意：一个程序只能存在一种分组。

在cortex-m3中定义了8个比特位用于设置中断源的优先级，这8个比特位可以有8种分配方式，如下：

分组没有设置，咋设置？

​​​​​​​2.2.4 串口中断允许

​​​​​​​2.2.5 编写中断服务函数

配置完成，看完现象，现在总结一下。

所谓中断是用于处理突发事件的，你首先要开启中断（CPU允许，自己开启），然后编写中断服务函数，当中断事件产生的时候，代码回自动进入到中断服务函数去执行，执行完返回原来的地方继续执行原有程序。

注意：你不要在中断里面做过多停留。