这次我们利用STM32F103的UART内部的空闲中断来实现对串口任意长数据的接收，通过简洁的手段解决了接收端在事前无法得知数据长度的问题。本次教程我们需要一块STM32核心板与一个USB转TTL工具。

一、原理介绍

STM32的异步串口接收寄存器可以存放1个字节，当我们开启接收中断（RXNEIE）时，当串口外设接收到一个字节的数据时 数据接收（RXNE）标志位置1，同时触发串口中断，此时我们可以把接收寄存器RDR中的数据转移至我们自定的缓存区中。

此种方式我们只能一个字节一个字节的接收数据，如果我们事先不知道需要接收的数据长度或未规定帧尾内容，我们便无法判断数据是否已经接收完毕。这时我们可以采用总线空闲标志（IDLE），使能空闲中断（IDLEIE）当检测到线路空闲时会触发串口中断，我们便知道一帧数据接收完成，可以送往上层应用中进行处理了。

二、代码编写

这里我们使用串口1，波特率初始化为115200，因为stm32f1的hal库似乎实现不完全，没有总线空闲相关的函数，我们这里自己实现下。如果使用的是stm32f4及以上可以使用函数：

1. HAL_StatusTypeDef HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

复制代码

0 E: X* }6 o) j& O

1、IO及UART初始化，并使能空闲中断：

1. // UART.c
   
2. 
   
3. int UARTInit(void)
   ) P' v5 [" u; f$ L% r2 i
4. {
   6 a9 ]" I$ Z! F+ ^- P
5. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
6.    
   * e% p  w3 d' M; B( m; ^+ z
7.     /* IO初始化 */
   " {8 z8 {& W" E' U$ p2 y2 R& A
8. __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   2 x' j. X, O; h' f
9.    
   ( \7 t1 a+ Z5 h, M% I
10. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    ( [' t3 A9 k7 i3 \* a/ P1 ~
11. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    # V8 j: F/ a) d" V9 x
12. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    ( `$ V: o2 ^0 r1 q8 e
13. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
14. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    " h% p& R7 o9 C2 r+ m' E( a
15. 
    
16.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    
17. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    * }$ j6 I3 `2 p/ f) b) H+ `
18. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
19. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    6 j4 s. m  k& {1 y
20. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
21.    
    
22.     /* UART1初始化 */
    
23.     __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    
24.    
    
25.     UARTDev1.UART_Handle.Instance = USART1;
    
26.     UARTDev1.UART_Handle.Init.BaudRate = 115200;
    ! h6 U& m- ~) \) |, D
27.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
      o) A. l. r# h( @( N
28.     UARTDev1.UART_Handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    0 ]  N' C9 G; d6 l- H* O% L
29.     UARTDev1.UART_Handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    
30.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    & W, V. i2 g' i" n+ Z' S% w
31.     HAL_UART_Init(&UARTDev1.UART_Handle);
    5 c; L% g) t% I# v6 a9 Q: k3 F$ y
32. 
    
33.     /* UART1中断初始化 */
    
34.     HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
    
35.     HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    
36.    
    
37.    
    
38.     /* UART1启动接收 */
    
39.     HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    
40.    
    
41.     /** UART1开启空闲中断 **/
    0 q5 z" s* ?( K! ~5 J. B
42.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UART_IT_IDLE);
    
43.    
    
44.     return 0;
    
45. }

复制代码

/ }* R7 q8 @9 M3 X

2、中断处理函数，这里接收完一帧数据后会原样发出去：

1. // UART.c
     j  o/ w  G; N, p+ i4 ?
2. void USART1_IRQHandler(void)
   3 j* u6 R$ E/ a. \
3. {
   - P# C: k+ h2 d0 a' r( a
4.     UARTDef *huart = &UARTDev1;
   
5.    
   3 Q$ m9 W% g) E
6. HAL_UART_IRQHandler(&huart->UART_Handle);
   
7.     /* F1的HAL库中未实现IDLE相关功能，固自行实现 */
   
8.     if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart->UART_Handle, UART_FLAG_IDLE))
   & O" f2 ^! `$ f+ K/ |& v7 [
9.     {   /* 接收到完整一帧数据 */
   0 R5 Y& D" t0 `+ W. U; u/ ]' H1 V
10.         UARTSendData(huart, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE - UARTDev1.UART_Handle.RxXferCount);
    
11.         
    6 h$ @0 \# I1 C' E
12.         /* 重新启动接收 */
    
13.         HAL_UART_AbortReceive_IT(&UARTDev1.UART_Handle);
    ( a: O7 P! i! {4 b0 L# N- J: x
14.         HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    
15.         /* 清空闲中断 */
    8 [: v2 \: `* I" U
16.         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart->UART_Handle);
    4 M% F5 s* A# ~* E
17.     }
    - c3 j6 ]  B+ _2 U  T
18. }

复制代码

3、主函数里别忘了添加初始化函数，因为所有处理都在中断中完成了，这里主循环里就放了个led闪烁的代码：

1. int main()
     w# F% v/ R1 H
2. {
   
3. HAL_Init();
   # h8 K" @9 Q+ V4 Z  ]
4.     SystemClockInit();
   
5.     GPIOInit();
   
6.     UARTInit();
   
7.    
   / V1 ?( A, J3 N  ?' O
8. while(1)
   
9. {
   
10.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);
    
11.         HAL_Delay(500);
    ( f7 L+ `* N( G) \! @# B
12. }
    ( |+ X+ V7 F8 x6 i; i8 v
13. }

复制代码

% ^7 J; z5 K1 Z) S" @# y8 e1 j三、效果演示

我们当前实现了从串口1接收了一帧数据后原样返回的功能，我们拿出USB转TTL模块，把RXD、TXD分别与板子的PA9、PA10连接，打开串口调试助手，设置好对应波特率，发送一条信息可以看到我们收到了相同的字符。

2 b, ~2 N: W! L, U8 y: n" r

# e- k! u5 e. G# P2 }4 i

完整代码可以从文章最后方下载，不同文章的代码在不同branch。下次我们讨论下SPI的使用。

, ^7 j. H7 G& u" l2 |

转载自：嵌入式技术栈

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, d; h" S% v1 ]6 G

学习了