STM32串口详解
实验一：简单的利用串口接收中断回调函数实现数据的返回
关于串口调试助手，还应知道：
- 发送英文字符需要用一个字符即8位，发送汉字需要两个字符即16位，如上图，发送汉字“姜”实际是发送“BD AA”而发送英文字符X实际是发送“58”，本质上没有太大区别；
- 勾选了下方“发送新行”后，XCOM就会再你输入的需要发送的数据后自动加上一个回车（0X0D+0X0A），如果不勾选则我们在手动输入完“宋S”后还需敲一个回车键只有这样点击发送后，调试助手上方窗体才能将其显示，这是因为我们在程序的串口中断中自定义了一个数据接收协议，即只有当接受的数据以回车结尾（0X0D+0X0A），串口才认可数据接受完毕
这里可以看出下列代码中的 0D回车，0A换行 是用来判断结束位的
if((RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)&&(RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-2] == 0x0D))
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include //meset()函数调用
/* USER CODE END Includes */ /* USER CODE BEGIN PV */
#define RXBUFFERSIZE 256 //最大接收字节数
char RxBuffer[RXBUFFERSIZE]; //接收数据
uint8_t aRxBuffer; //接收中断缓冲
uint8_t Uart1_Rx_Cnt = 0; //接收缓冲计数
/* USER CODE END PV */ /* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&aRxBuffer,1); //中断接收一个字符
/* USER CODE END 2 *//*
串口接收中断回调函数
*/
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (Uart1_Rx_Cnt >= 255)
{
memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer));//对数组进行清零操作
HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)"数据溢出",4,0xffff);//
}
else
{
RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt++]=aRxBuffer; //接收数据转存
if((RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)&&(RxBuffer[Uart1_Rx_Cnt-2] == 0x0D)) //判断结束位 0D回车，0A换行
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&RxBuffer, Uart1_Rx_Cnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
while(HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX);//检测UART发送结束
Uart1_Rx_Cnt = 0;
memset(RxBuffer,0x00,sizeof(RxBuffer)); //清空数组
}
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&aRxBuffer,1); //使得程序可以重新触发接收中断 +
} 上述代码实现的是 发送数据被返回
实验二：
1、串口发送/接收函数
- HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
- HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
- HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
- HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
- HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
- HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
2、串口中断函数
- HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); //串口中断处理函数
- HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口发送中断回调函数
- HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口发送一半中断回调函数（用的较少）
- HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //串口接收中断回调函数
- HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);//串口接收一半回调函数（用的较少）
- HAL_UART_ErrorCallback();串口接收错误函数
3串口查询函数
HAL_UART_GetState(); 判断UART的接收是否结束，或者发送数据是否忙碌
UART几个标志位
TXE、TC、RXNE、ORE。
TXE：发送数据寄存器为空 (Transmit data register empty)
- 0：数据未传输到移位寄存器
- 1：数据传输到移位寄存器
TC：发送完成 (Transmission complete)
- 0：传送未完成
- 1：传送已完成
RXNE：读取数据寄存器不为空 (Read data register not empty)
- 0：未接收到数据
- 1：已准备好读取接收到的数据
ORE：上溢错误 (Overrun error)
- 0：无上溢错误
- 1：检测到上溢错误
UART接收丢失数据
UART接收丢失数据与软件和硬件都有可能有关系，下面说几个常见丢失数据的原因及解决办法。
1.接收溢出丢失数据
指未及时取走数据导致溢出错误而丢失数据，通常是发生在大量数据、以查询方式接收数据的情况下。在MCU启动过程中、接收数据过多处理不及时、复杂系统响应不及时等情况都会出现数据丢失的情况。
解决办法：
- 及时清除溢出错误标志
- 利用通信协议过滤因数据丢失导致的问题
2.接收中断丢失数据
使用UART中断接收数据相比查询接收数据的方式更常见，中断方式比查询方式响应更及时，但不合理处理同样也会存在数据丢失的情况。
在数据量大时，UART接收中断函数耗时、优先级低等情况下容易丢失数据。
解决办法：
- 中断函数里减少不必要的耗时
- 合理分配中断优先级
- 使能中断前清除标志位
3.时钟误差导致丢失数据
在通信波特率较高的情况下，如果时钟误差加大，很可能导致数据丢失。
解决办法：
- 使用更高精度晶振
- 降低通信波特率
UART发送丢失数据
UART发送丢失数据很多工程师都遇到过，通常情况下是传输未完成的原因。
HAL库已经有几年了，但还是有很多工程师都使用标准外设库，这时如果自己封装接口不当，就会存在发送最后一字节数据丢失的问题。
1.UART传输未完成导致数据丢失
如下代码，只考虑非空，但实际传输并未完成。
//往USART1，发送 length长度的数据data
void SendData(u8 *data,u8 length)
{
u8 i;
for(i=0;i但发送非空不代表发送完成，虽然在某些场合更高效，但某些场合就会导致数据丢失。
比如：使用此函数发送之后进入休眠、关闭接收端设备电源等情况下。
解决办法：使用HAL封装的接口，代码包含判断传输完成
/*******************************************************************************
* @函数名称 SendData1
* @函数说明 向串口1发送数组信息
* @输入参数
data：要发送的信息的首地址
len： 发送的长度
* @输出参数 无
* @返回参数 无
*******************************************************************************/
void SendData1(u8 *data,u8 length)
{
u8 i;
for(i=0;i