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

  `5 W2 E2 R$ p/ ^  n2 L

1、IO及UART初始化，并使能空闲中断：

1. // UART.c
   0 @6 i7 d# L' B
2. 
   
3. int UARTInit(void)
   
4. {
   + R$ v: N$ v9 H9 |
5. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   2 y# t- H; ^, i: A. [
6.    
   6 r2 B/ Z0 d3 |' F
7.     /* IO初始化 */
   ; e% b% l0 b0 e1 q
8. __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   # h* E8 a$ o2 M( ~  v' B
9.    
   ) x! T6 q0 d% \% R" o& m9 q. E
10. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    4 B  T- q) W7 e, @
11. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    
12. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    - ?2 b0 ~  ~& B. h. Y2 I
13. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    7 B* g: Z2 k6 W* b' e9 H
14. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    ' ?6 @$ v  s: Y7 v- H
15. 
    * c8 ]# v  Y3 [2 \+ Y& E. ?
16.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    - r) t0 c& C4 I' r! x% v3 [2 r
17. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    + Z' t% s7 K6 D% P$ g/ D5 a
18. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
19. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
20. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    9 s6 L# w" m! P1 O& e0 u
21.    
    % G3 a# r5 \" j! ~0 w2 N
22.     /* UART1初始化 */
    4 s0 E7 n+ L- p+ s
23.     __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    4 r7 U: `6 H5 W. f
24.    
    
25.     UARTDev1.UART_Handle.Instance = USART1;
    & g! h7 V1 `2 Q6 F+ t! j# `
26.     UARTDev1.UART_Handle.Init.BaudRate = 115200;
    
27.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    $ i* D1 U/ `, t1 V# i7 [$ M
28.     UARTDev1.UART_Handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    : ^& e2 w- {: O& ~/ j# o# s5 Q
29.     UARTDev1.UART_Handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    7 F- Z" D( x; p2 h% h
30.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    
31.     HAL_UART_Init(&UARTDev1.UART_Handle);
    
32. 
    
33.     /* UART1中断初始化 */
    ) m, Y/ [) M. g# j
34.     HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
    
35.     HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    
36.    
    . J7 w  {; d( h- r
37.    
    ' q. o5 G. y7 j# w$ T/ k% ]+ r0 g# s
38.     /* UART1启动接收 */
    
39.     HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    
40.    
    4 }4 O/ C, R. g9 b* q
41.     /** UART1开启空闲中断 **/
    - U( T3 X) f; p" Y  w, e
42.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UART_IT_IDLE);
    6 c( M0 F8 F2 b! O* W
43.    
    & h( R7 M4 C; G6 u& q7 Z
44.     return 0;
    $ K& ~6 s0 @9 V# F! @
45. }

复制代码

% {, B( ^% Q1 d1 E+ U- D) u

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
   
2. void USART1_IRQHandler(void)
   
3. {
   ) q. J/ Q1 s& \5 ]. `/ F, U
4.     UARTDef *huart = &UARTDev1;
   # f" W5 Q& q9 }& i6 x
5.    
   ( y: n, i" }  @% @
6. HAL_UART_IRQHandler(&huart->UART_Handle);
   3 j& z* e1 V7 G; r! O) y+ Y
7.     /* F1的HAL库中未实现IDLE相关功能，固自行实现 */
   ( k2 {: R9 Z7 v: B: S! p0 S; z
8.     if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart->UART_Handle, UART_FLAG_IDLE))
   & }8 E8 ]  w# |
9.     {   /* 接收到完整一帧数据 */
   7 f/ i+ e3 D# k, L
10.         UARTSendData(huart, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE - UARTDev1.UART_Handle.RxXferCount);
    
11.         
    1 o. B! m2 X* Q: C# F
12.         /* 重新启动接收 */
    , A' v! \% l9 C% E' G# l
13.         HAL_UART_AbortReceive_IT(&UARTDev1.UART_Handle);
    
14.         HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    
15.         /* 清空闲中断 */
    
16.         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart->UART_Handle);
    
17.     }
    : ~  e  r' L' V
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()
   
2. {
   
3. HAL_Init();
   
4.     SystemClockInit();
   5 M6 F# E; R4 C9 D8 n- |
5.     GPIOInit();
   
6.     UARTInit();
   
7.    
   ! M/ }# e% A6 H  X
8. while(1)
   
9. {
   
10.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);
    
11.         HAL_Delay(500);
    4 M+ I, U4 X' |' i
12. }
    7 J. L9 L# O! D
13. }

复制代码

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。

" f5 {; T( B% J" m

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。

' B  p- F$ K% c9 G% |4 h) j

转载自：嵌入式技术栈

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