STM32 串口接收流程-串口接收中斷

串口接收

串口接收流程

1. 編程USARTx_CR1的M位來定義字長。
2. 編程USARTx_CR2的STOP位來定義停止位位數。
3. 編程USARTx_BRR寄存器確定波特率。
4. 使能USARTx_CR1的UE位使能USARTx。
5. 如果進行多緩沖通信，配置USARTx_CR3的DMA使能（DMAT)。
6. 使能USARTx_CR1的RE位為1使能接收器。
7. 如果要使能接收中斷（接收到數據后產生中斷），使能USARTx_CR1的RXNEIE位為1。

當串口接收到數據時

1. USARTx_SR（ISR)的RXNE位置1。表明移位寄存器內容已經傳輸到RDR（DR）寄存器。已經接收到數據並且等待讀取。
2. 如果開啟了接收數據中斷（USARTx_CR1寄存器的RXNEIE位為1），則會產生中斷。（程序上會執行中斷服務函數）
3. 如果開啟了其他中斷（幀錯誤等），相應標志位會置1。
4. 讀取USARTx_RDR（DR）寄存器的值，該操作會自動將RXNE位清零，等待下次接收后置位。

串口接收流程（HAL庫）

配置過程：

接收配置步驟①~⑥和發送流程一樣，調用HAL_UART_Init函數HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *huart);

步驟⑦開啟接收中斷：HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef*huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)；

接收數據過程：

步驟①獲取狀態標志位通過標識符實現：

   __HAL_UART_GET_FLAG            //判斷狀態標志位 __HAL_UART_GET_IT_SOURCE //判斷中斷標志位 

步驟②~③中斷服務函數：

void USARTx_IRQHandler(void) ;//(x=1~3,6) void UARTx_IRQHandler(void) ;//(x=4,5,7,8) 

在啟動文件startup_stm32fxxx.s中查找。
步驟④讀取接收數據：
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

串口接收中斷程序配置過程(HAL庫）

1. 初始化串口相關參數，使能串口：HAL_UART_Init();
2. 串口相關IO口配置，復用配置：
   在HAL_UART_MspInit中調用HAL_GPIO_Init函數。
3. 串口接收中斷優先級配置和使能：
   HAL_NVIC_EnableIRQ()；
   HAL_NVIC_SetPriority();
4. 使能串口接收中斷：HAL_UART_Receive_IT();
5. 編寫中斷服務函數：USARTx_IRQHandler

經過上面步驟，我們就可以寫完整的串口接收實驗。我們就可以在中斷服務函數中編寫中斷處理過程。
HAL庫提供了詳細的中斷處理函數HAL_UART_IRQHandler，我們在中斷服務函數中會調用此函數處理中斷。

在void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)函數里可以找到：UART_Receive_IT(huart);然后找到他的定義static HAL_StatusTypeDef UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart)，里面可以找到HAL_UART_RxCpltCallback(huart);他是一個接收完成處理回調函數，void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)，用戶可以自己編寫。

在USART_HandleTypeDef中有如下變量：RxXferSize是接收的數量，RxXferCount是剩余的數據個數，pRxBuffPtr指向數據存儲位置的地址。比如，一開始要接收10個數據，pRxBuffPtr指向一個起始位置，初始時RxXferSize=10，RxXferCount=10，每接收一次，RxXferCount的值就減去1，而且pRxBuffPtr指針往下移，直到RxXferCount減為0 。

  uint8_t                       *pRxBuffPtr; /*!< Pointer to USART Rx transfer Buffer */ uint16_t RxXferSize; /*!< USART Rx Transfer size */ uint16_t RxXferCount; /*!< USART Rx Transfer Counter */ 

static HAL_StatusTypeDef UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart) { uint16_t* tmp; uint16_t uhMask = huart->Mask; /* Check that a Rx process is ongoing */ if(huart->RxState == HAL_UART_STATE_BUSY_RX) { if ((huart->Init.WordLength == UART_WORDLENGTH_9B) && (huart->Init.Parity == UART_PARITY_NONE)) { tmp = (uint16_t*) huart->pRxBuffPtr ; *tmp = (uint16_t)(huart->Instance->RDR & uhMask); huart->pRxBuffPtr +=2; } else { *huart->pRxBuffPtr++ = (uint8_t)(huart->Instance->RDR & (uint8_t)uhMask); } if(--huart->RxXferCount == 0) { /* Disable the UART Parity Error Interrupt and RXNE interrupt*/ CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, (USART_CR1_RXNEIE | USART_CR1_PEIE)); /* Disable the UART Error Interrupt: (Frame error, noise error, overrun error) */ CLEAR_BIT(huart->Instance->CR3, USART_CR3_EIE); /* Rx process is completed, restore huart->RxState to Ready */ huart->RxState = HAL_UART_STATE_READY; HAL_UART_RxCpltCallback(huart); return HAL_OK; } return HAL_OK; } else { /* Clear RXNE interrupt flag */ __HAL_UART_SEND_REQ(huart, UART_RXDATA_FLUSH_REQUEST); return HAL_BUSY; } } 

串口接收中斷流程

串口中斷服務函數執行流程

串口中斷服務函數中調用HAL庫串口中斷通用處理函數：HAL_UART_IRQHandler(); 該函數會對中斷來源進行分析，調用相應函數。
對於不同的中斷類型，我們只需要編寫最終的中斷處理函數：

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart); 

串口接收實驗

電腦通過串口助手往串口1發送字符，串口1通過中斷方式接受字符，每接受一個字符就同時通過串口1返回給電腦。

1. 初始化串口相關參數，使能串口：HAL_UART_Init();
2. 串口相關IO口配置，復用配置：
   在HAL_UART_MspInit中調用HAL_GPIO_Init函數。
3. 串口接收中斷優先級配置和使能：
   HAL_NVIC_EnableIRQ()；
   HAL_NVIC_SetPriority();
4. 使能串口接收中斷：HAL_UART_Receive_IT();
5. 編寫中斷服務函數：USARTx_IRQHandler

根據如上步驟，其中1、2步驟和串口發送設置差不多，第三步，HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,3,3);搶占和響應優先級均設置為3.這是因為main中的HAL_Init();有一個設置是 HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);

#include "sys.h" #include "delay.h" #include "usart.h" u8 rdata[1];//因為是每接收一個就發出去，所以設置為1 UART_HandleTypeDef usart1_handler; //初始化串口相關參數，使能串口 void uart1_init(void) { usart1_handler.Instance = USART1; usart1_handler.Init.BaudRate = 115200; usart1_handler.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; usart1_handler.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; usart1_handler.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; usart1_handler.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; usart1_handler.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; HAL_UART_Init(&usart1_handler); } //串口相關IO口配置，復用配置 void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart) { GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure; if(huart->Instance==USART1) { __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //使能GPIOA時鍾 __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); //使能USART1時鍾 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9; //PA9 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP; //復用推挽輸出 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH; //高速 GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART1; //復用為USART1 HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA9 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_10; //PA10 HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure); //初始化PA10 //串口接收中斷優先級配置和使能 HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,3,3);//設置中斷優先級 HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);//使能中斷通道 } } //編寫中斷服務函數 void USART1_IRQHandler() { HAL_UART_IRQHandler(&usart1_handler); //由於調用一次中斷，進入中斷回調函數后，中斷就結束了，所以還要開啟中斷 HAL_UART_Receive_IT(&usart1_handler,rdata,sizeof(rdata));//使能接收中斷 } //編寫接收完成中斷回調函數 void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { u8 rec; if(huart->Instance==USART1) { //rec = *((huart->pRxBuffPtr)-1); rec = rdata[0];//保存接收到的數據 HAL_UART_Transmit(&usart1_handler,&rec,1,1000); } } int main(void) { Cache_Enable(); //打開L1-Cache HAL_Init(); //初始化HAL庫 Stm32_Clock_Init(432,25,2,9); //設置時鍾,216Mhz delay_init(216); uart1_init(); HAL_UART_Receive_IT(&usart1_handler,rdata,sizeof(rdata));//使能接收中斷 while(1) { } }