HAL库用UART发送数据产生pwm控制灯的亮度实验

最近花了两天时间，踩了大量的坑，总算是把hal库的串口收发数据相关的函数大概给弄明白了，把uart相关的函数逻辑设计的过于复杂可以说是hal库的一个问题，下面开始对hal库内有关串口通讯的函数内容做一个大致的解析

对于收发数据来说，假如不以dma方式进行收发，那么我们主要会接触到的函数有以下四个

HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
 

其中HAL_UART_Transmit与HAL_UART_Receive两个函数比较好理解，函数的定义也很详细，简单来说就是一定时间内完成发送，若设定的最大时间内仍然未完成则报一个溢出，我们在单片机内利用重映射来使用printf与scanf时，也是使用了这两个函数。这两个函数与中断无关。

在这里写一下printf和scanf的原型，平时大家可能会用得上。

int fputc(int ch, FILE *f)
{
     uint8_t ch;

      HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch,1, 0xFFFF);
      
      return ch;
}

int fgetc(FILE *f)
{
      uint8_t  ch;
      
HAL_UART_Receive(&huart1,(uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
      
return  ch;
}

然后是重头戏，也是我花了两天去研究的程序逻辑：

HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

直接查看函数的定义基本上不会有任何收获，这一点也是我觉得hal库比较讨厌的地方，像这种逻辑比较跳跃的地方却没有多少注释。

我们来看一下执行一次串口中断的流程：

 （感谢正点原子的资料）

顺序是这样的UARTx_IRQHandler->HAL_UART_IRQHandler->UART_Receive_IT->HAL_UART_RxCpltCallback

你没有看错——UART_Receive_IT这个函数又是一个新的函数，不在我们上面讲的四个函数之列。这个函数的定义相对而言比较简单，大家自己可以很容易的看定义看懂。

然后关于HAL_UART_Receive_IT，它的一个工作流程，我理解成它是把我在函数入口处的输入传递给指针*pdata和RxXferCount，并且使能中断，这个中断以中断回调函数RxCpltCallback结尾，并且在中断结束之后就自动关闭中断（这点非常重要），因此一般会在while(1)或者中断回调函数中调用。

另外有一个问题，当我以这样的方式写程序时，数据的收发是失败的，我个人偏向于把这个问题的原因理解成通过Transmit这个函数之后，串口中断被结束了，导致整个中断无法再被使能，而把Transmit改成Transmit_IT后，这个问题就得到了解决。

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    HAL_UART_Transmit(&huart1,aRxbuffer,5,100);		
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1,aRxbuffer,5);
	
}

贴一下我成功实现控制的代码：

unsigned char pwm_buff=0;
unsigned char aRxbuffer[2]={0};
uint8_t aTxbuffer[] = "*******开始启用串口*********\r\n";
uint8_t message[] = "the value of the light is:";

 
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_TIM2_Init();
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2);
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1,aRxbuffer,2);
		TIM2->CCR2 = 100-pwm_buff;
  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */

  }
  /* USER CODE END 3 */

}

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(huart->Instance == USART1)
	{
		pwm_buff=(aRxbuffer[0]-48)*10+(aRxbuffer[1]-48);
		HAL_UART_Transmit(&huart1,message,sizeof(message),100);
		HAL_UART_Transmit(&huart1,aRxbuffer,2,100);
		HAL_UART_Transmit(&huart1,"\r\n",2,100);
	}	
}

以及失败的代码：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
      HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,aRxbuffer,2);
      HAL_UART_Receive_IT(&huart1,aRxbuffer,2);
      counter=(aRxbuffer[0] - 0x30)*10 + (aRxbuffer[1] - 0x30);
      TIM2->CCR2 = counter;
}

匪夷所思的是下面这段代码是能够成功实现控制的 

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
		HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,aRxbuffer,1);
                HAL_UART_Receive_IT(&huart1,aRxbuffer,1);
		if(aRxbuffer[0]=='1')
			counter=0;
		else if(aRxbuffer[0]=='0')
			counter=100;
		TIM2->CCR2 = counter;
}

目前还没有想明白到底问题出在哪里，有想法的同学可以在评论里留言