代码收藏家技术教程 2024-11-27

stm32USART

1.stm32的USART分为UART(也就是通用异步收发器),和同步的USART，区别在于UART只需要两根线，即TX和RX即可，而USART配置为同步收发器时，需要额外的时钟线

2.USART收发数据有三种方式分别是

（1）轮询阻塞

（2）中断

（3）配合DMA

3.接收数据数量的判断

示例
HAL_UART_Receive(&huart1, buff, 200, 1000)

//RxXferSize这个变量表示需要接收的数据的总大小，单位是字节
//RxXferCount这个变量表示当前还剩下多少数据需要接收，单位是字节
number=RxXferSize -huart1.RxXferCount
二者相减，即可得到接收到的实际数量

采用中断方式发送与接收数据时，

（采用一个字节有效数据，一位停止位时），每当发送/接收一个字节数据，就会进入一次USART1_IRQHandler(void)，进而进入 HAL_UART_IRQHandler(&huart1)HAL中断公共处理函数,在这个函数中会根据发送/接收进入不同的更低一层的处理函数，

(1)只有在接收完最后一个数据之后(即接收完成后) ,会失能相应的RXNE的中断，然后将gstate置于ready状态，回调进入HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)在这个函数中处理数据。

(2)在发送完最后一个数据后，会失能相应的TXE的中断,而使能TC(transmit complete)中断，调用UART_EndTransmit_IT(huart)这个函数，在其中失能TC中断，然后将gstate置于ready状态，以等待下一批数据的发送，最后调用HAL_UART_TxCpltCallback(huart)。

(3)因此你可以发现，只有在这一批数据发送/接收完成后，才可以进入接收/发送完成回调函数

(4)你也可以发现每次一批数据接收/发送完成之后（在进入HAL_UART_TX/RxCpltCallback 前）都进行了对TXE/RXNE的失能，因此在处理HAL_UART_TX/RxCpltCallback回调函数时，不会因为有新一批数据而会产生中断，因此当你在此需要接收/发送数据时，都需要在重新调用

HAL_UART_Transmit_IT（）或者HAL_UART_Receive_IT()来重新使能TXE/RXNE中断

void USART1_IRQHandler(void)      //NVIC向量表中定义的USART1的中断函数
{
	  
     HAL_UART_IRQHandler(&huart1); //调用Hal库的USART中断公共处理函数
		
}
 

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
//接收完成回调函数

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
//发送完成回调函数

5.采用空闲中断+循环缓冲区实现不定长数据的收发

(1) 空闲中断：在接收到数据后，如果在一个字节的周期内没有新的数据接收，硬件会置位IDLE位

(2)循环缓冲区：

分别设置接收与发送缓冲区，接收缓冲区存放接收到的数据，而发送缓冲区存放需要发送的数据。

环形串口缓冲区建立的数组要定义一个头(记录新来的数据要存放的位置)和一个尾(记录读出数据的位置)。这时有三种情况：
        1、当头等于尾时，我们便知道此时环形串口缓冲区无数据，此时不进行读操作。
        2、有数据来时，数组存储数据，并且头按数据的长度向前移动，空闲时尾开始取数据，直到尾等于头为止。
        3、当头存到数组长度的最后一位时，返回数组第一位开始存数据

(3)注意：我们需要定义接收数据的最大长度，每次接收的数据虽然是不定长数据，但是不能超过最大长度，否则就会回调HAL_UART_RxCpltCallback(huart); 这个接收完成回调函数，我们采用的时，监测到总线空闲，就产生空闲中断，然后人为中止此次接收过程，之后在空闲中断中，处理数据

void  USART1_IRQHandler(void)
{
		HAL_UART_IRQHandler(&UCB1.UART);
	
		if(__HAL_UART_GET_FLAG(&UCB1.UART,UART_FLAG_IDLE))			//发生了空闲中断
		{
				__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&UCB1.UART);
			
				UCB1.RxCounter+=RX_MAX- UCB1.UART.RxXferCount;   		
            //记录接收的总的数量
			
				HAL_UART_AbortReceive_IT(&UCB1.UART);              
         //以中断的方式，中止接收传输过程，失能RXNE中断
			
		}
	
}

（详细的实现调用过程，阅读源码可知）

6.利用串口实现多机通信，有两种区分通信从机的方式，一种时空闲空闲线路检测，另一种是地址标记检测。这两种方式，总线上都不会产生空闲中断。因此利用空闲中断判断接收一批数据结束的方式就失效了。

RWU: Receiver wakeup（USART_CR1)

0: Receiver in active mode 可以接收

1: Receiver in mute mode 静默模式

（1）地址标记检测，接收器的地址在 USART_CR2 寄存器的 ADD 位中进行设置，四位，

0000-1111，总共可以区分16个从机，在此模式下，发送的第一个字节为地址，该字节的最高位为 1，则将这些字节识别为地址，否则将其识别为数据。在地址字节中，目标接收器的地址位于 4 个 LSB 上，接收器会将此 4 位字与其地址进行比较，当接收到与编程地址匹配的地址字符时，它会退出静音模式。

(2)正如上述所说，不能通过总线空闲中断的方式，检测一批数据的接收完成，这边我们采用定时器超时判断的方式，在波特率为9600 bit/s时，1秒可以发送960个字节数据，一个字节数据需要1/960=1.04ms左右，因此可以用定时器定时20/30ms，

if(接收的是第一个字节）

{ 使能定时器计数，让其开始计时}

else// 接收的不是第一个字节，接收已经开始

{ 清除定时器计数器(只有最后一个数据才会超时） }