STM32F103RC USART2串口查询方式接收数据

现有一个小需求，使用STM32F1系列单片机做串口2的收发数据的功能，通过PC上的串口调试助手给单片机发一串数据，单片机收到数据后再给PC的串口调试助手发回去。

看似简单的功能，调试了好久才调好，记录一下供大家参考。

STM32使用USART2，对应单片机的PA1控制方向，PA2发送，PA3接收。

代码如下：

z_hardware_usart2.h

#ifndef __STM32F10X_H
#define __STM32F10X_H
#include "stm32f10x.h"
#endif

#ifndef __Z_UTIL_TIME_H
#define __Z_UTIL_TIME_H
#include "z_util_time.h"
#endif

#ifndef _UART_BUF_LEN_512
#define _UART_BUF_LEN_512 512
#endif

#ifndef _UART_BUF_LEN_256
#define _UART_BUF_LEN_256 256
#endif

#ifndef _UART_COMM_CH_TIMEOUT_3MS
#define _UART_COMM_CH_TIMEOUT_3MS 3
#endif

#ifndef _UART_COMM_CH_TIMEOUT_2MS
#define _UART_COMM_CH_TIMEOUT_2MS 2
#endif

#ifndef _UART_COMM_INT_TIMEOUT_300MS
#define _UART_COMM_INT_TIMEOUT_300MS 300
#endif

#ifndef _UART_COMM_INT_TIMEOUT_500MS
#define _UART_COMM_INT_TIMEOUT_500MS 500
#endif

void init_hardware_usart2(u32 bound);
void func_usart2_send_a_byte(u8 abyte);
u8 func_usart2_recv_a_byte(u8 *recv_data);
void func_usart2_send_bytes(u8 *bytes, u8 bytes_len);
u8 func_usart2_recv_bytes(const u16 BUF_MAX_LEN, u8 *recv_datas, u16 *recv_datas_len, const u16 int_timeout_ms, const u8 ch_timeout_ms);

z_hardware_usart2.c

#ifndef __Z_HARDWARE_USART2_H
#define __Z_HARDWARE_USART2_H
#include "z_hardware_usart2.h"
#endif

void init_hardware_usart2(u32 bound)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
	
	USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, DISABLE);
	USART_Cmd(USART2, ENABLE);
	USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC);
	
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
}

void func_usart2_send_a_byte(u8 abyte)
{
	while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
	USART_SendData(USART2, abyte);
	while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
}

u8 func_usart2_recv_a_byte(u8 *recv_data)
{
	if(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) != RESET)
	{
		*recv_data = USART_ReceiveData(USART2);
		USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_RXNE);
		return 0;
	}
	return 1;
}

void func_usart2_send_bytes(u8 *bytes, u8 bytes_len)
{
	u8 i;
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
	for(i = 0; i < bytes_len; i++)
	{
		func_usart2_send_a_byte(bytes[i]);
	}
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
}

u8 func_usart2_recv_bytes(const u16 BUF_MAX_LEN, u8 *recv_datas, u16 *recv_datas_len, const u16 int_timeout_ms, const u8 ch_timeout_ms)
{
	u8 flag_recv;
	u8 tmp_recv;
	u16 tmp_int_timeout_cnt = 0;
	u8 tmp_ch_timeout_cnt = 0;
	u16 len_recv = 0;
	u8 *p_recv;
	p_recv = recv_datas;
	GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);
	for(;func_usart2_recv_a_byte(&tmp_recv) != 0;)
	{
		tmp_int_timeout_cnt ++;
		if(tmp_int_timeout_cnt > int_timeout_ms * 10)
		{
			return 1;
		}
		delay_us(100);
	}
	len_recv ++;
	*p_recv = tmp_recv;
	p_recv ++;
	for(;;)
	{
		flag_recv = func_usart2_recv_a_byte(&tmp_recv);
		if(flag_recv == 0)//data recv
		{
			tmp_ch_timeout_cnt = 0;
			len_recv ++;
			*p_recv = tmp_recv;
			p_recv ++;
		}
		else //data not recv
		{
			tmp_ch_timeout_cnt ++;
			delay_us(800);//FIXME 适用9600波特率。波特率不同需要针对性修改
		}
		if(tmp_ch_timeout_cnt > ch_timeout_ms)
		{
			*recv_datas_len = len_recv;
			return 0;
		}
		if(len_recv > BUF_MAX_LEN - 1)
		{
			*recv_datas_len = BUF_MAX_LEN - 1;
			return 2;
		}
	}
}

z_util_time.h

#ifndef __STM32F10X_H
#define __STM32F10X_H
#include "stm32f10x.h"
#endif

#define AHB_INPUT 72

void delay_us(uint32_t time_us);
void delay_ms(uint32_t time_ms);

z_util_time.c

#ifndef __Z_UTIL_TIME_H
#define __Z_UTIL_TIME_H
#include "z_util_time.h"
#endif

void delay_us(uint32_t time_us)
{
	SysTick->LOAD = AHB_INPUT * time_us;
	SysTick->VAL = 0x00;
	SysTick->CTRL = 0x00000005;
	for(;!(SysTick->CTRL & 0x00010000););
	SysTick->CTRL = 0x00000004;
}

void delay_ms(uint32_t time_ms)
{
	for(;time_ms-- > 0;)
	{
		delay_us(1000);
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"

#ifndef __Z_HARDWARE_USART2_H
#define __Z_HARDWARE_USART2_H
#include "z_hardware_usart2.h"
#endif

#include 

int main()
{
	
	u8 to_recv[_UART_BUF_LEN_256];
	u16 to_recv_len;
	
	init_hardware_usart2(9600);
	
	
	while (1)
	{
		
		if(func_usart2_recv_bytes(_UART_BUF_LEN_256, to_recv, &to_recv_len, _UART_COMM_INT_TIMEOUT_500MS, _UART_COMM_CH_TIMEOUT_3MS) == 0)
		{
			func_usart2_send_bytes(to_recv, to_recv_len);
		}
		to_recv_len = 0;
		memset(to_recv, 0, sizeof(to_recv));
		
	}
}

效果如下：

经过测试发现，串口调试助手给单片机发送了1W+多次，失误率为0，准确率可以应用。

测试代码，仅供参考。