STM32F051学习- UART

HAL库中,关于串口收发数据的接口函数  提供了三种类型：

1、阻塞模式（blocking mode）；2、中断模式（interrupt mode）；3、DMA模式（DMA mode）

1、HAL_UART_Receive、HAL_UART_Transmit              //  阻塞模式
2、HAL_UART_Receive_IT、HAL_UART_Transmit_IT        //  中断模式
3、HAL_UART_Receive_DMA、HAL_UART_Transmit_DMA      //  DMA模式

阻塞模式消耗CPU资源多，霸占CPU资源，体现在 while 循环中。数据也需要通过cpu参与，进行外设到内存，和内存到外设的搬移（相对于DMA，数据的搬移就不是由CPU完成的）。

对于需要频繁的接收和发送的，可以使用轮训阻塞方式，相对于中断方式就会减少很多中断事件的处理。

阻塞发送，HAL_UART_Transmit

tickstart = HAL_GetTick();        // 为超时判断做准备
while(huart->TxXferCount > 0)       // 占用CPU 阻塞方式（轮询）
{
    huart->TxXferCount--;
    UART_WaitOnFlagUntilTimeout()       //超时判断使用的是 systick滴答定时器完成
    huart->Instance->TDR = (*pData++ & (uint8_t)0xFFU);     // 数据发送寄存器，逐一发送
    ...
}

阻塞接收，HAL_UART_Receive

tickstart - HAL_GetTick();        // 为超时判断做准备
while(huart->RxXferCount > 0U)    // 占用CPU 阻塞方式（轮询）
{
    huart->RxXferCount--;        // 接收多少字节
    UART_WaitOnFlagUntilTimeout    //超时判断  systick 滴答定时器
    *pData++ = (uint8_t)(huart->Instance->RDR & (uint8_t)uhMask);  //数据接收寄存器，逐一接收
}

 

中断模式，但是串口有数据发送或者接收时，会触发CPU中断产生，cpu跳转到中断服务函数进行数据的搬移，数据也需要通过cpu参与，进行外设到内存，和内存到外设的搬移（相对于DMA，数据的搬移就不是由CPU完成的）。

对于数据输入输出（吞吐）不频繁的接口，可以使用中断的方式。 不用像轮训阻塞方式一样，消耗大量的CPU资源来等待数据的到来。当数据到来会产生中断。没有产生中断， CPU就可以忙别的事情。

中断发送

HAL_UART_Transmit_IT(...)
{
    huart->pTxBuffPtr = pData;
    huart->TxXferSize = Size;
    huart->TxXferCount = Size;
    //CR1.TXEIE 通过软件方式触发CPU发送中断产生
    /* Enable the UART Transmit Data Register Empty Interrupt */
    SET_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_TXEIE);
}
void USART1_IRQHandler(void)
    void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
        HAL_StatusTypeDef UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart)
        {
            if(huart->TxXferCount == 0U)
            {   //数据发送完成，再次触发数据发送完成中断
                /* Disable the UART Transmit Data Register Empty Interrupt */
                CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_TXEIE);
                /* Enable the UART Transmit Complete Interrupt */
                SET_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_TCIE);
                return HAL_OK;
            }
            else
            {   // CPU参数数据由内存搬移到外设， 这没有清除中断
                huart->Instance->TDR = (uint8_t)(*huart->pTxBuffPtr++ & (uint8_t)0xFFU);
                huart->TxXferCount--;
                return HAL_OK;
            }
        }
void USART1_IRQHandler(void)
    void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
        UART_EndTransmit_IT(huart);
        {
            /* Disable the UART Transmit Complete Interrupt */
            // 清除中断
            CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_TCIE);
            // 执行发送完成中断回调函数
            HAL_UART_TxCpltCallback(huart);      
        }

中断接收

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
{
    huart->pRxBuffPtr = pData;
    huart->RxXferSize = Size;
    huart->RxXferCount = Size;
    // 软件方式使能串口接收中断，当有数据到来的时候，会产生中断
    /* Enable the UART Parity Error and Data Register not empty Interrupts */
    SET_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_PEIE | USART_CR1_RXNEIE);
}

void USART1_IRQHandler(void)
    void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
        HAL_StatusTypeDef UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart)
        {
            *huart->pRxBuffPtr++ = (uint8_t)(uhdata & (uint8_t)uhMask);
            if(--huart->RxXferCount == 0U)
            {
                //  清空中断
                /* 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);
                // 发送完成回调函数
                HAL_UART_RxCpltCallback(huart);
                return HAL_OK;
            }
        }