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

8 W7 L/ \% r7 Z! @

1、IO及UART初始化，并使能空闲中断：

1. // UART.c
   
2. 
   1 q# g0 T: N- j
3. int UARTInit(void)
   ; v: e/ Z$ [# p# O5 h+ ~: ^
4. {
   
5. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
6.    
   
7.     /* IO初始化 */
   
8. __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   ! x. [, ?: E5 J- p, f
9.    
   5 [1 E# K. r8 z! ]
10. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    5 z& }8 M# h: t8 j- a9 U+ Y
11. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    1 M/ e5 }$ z0 T  F: ~1 [" i8 e0 T
12. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
13. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
14. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
15. 
    
16.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    
17. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    % F- `- F  |/ r9 T
18. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    ) f- Z( P# {5 h6 I6 G2 n- o7 j9 j% b* @
19. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    $ |7 w5 S3 S! J! L* U- s8 K
20. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    7 a% @% g) d. G- P) S
21.    
    0 ~1 V9 Y  I& k' I+ r
22.     /* UART1初始化 */
    - o" V2 Z1 S! |2 a- ?: x
23.     __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    
24.    
    
25.     UARTDev1.UART_Handle.Instance = USART1;
    
26.     UARTDev1.UART_Handle.Init.BaudRate = 115200;
    
27.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    2 X/ S9 `( N8 ~# |4 W
28.     UARTDev1.UART_Handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    
29.     UARTDev1.UART_Handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    - Y, |" M- n% s0 K
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 */
    ) A9 M6 H. d/ u. ?9 b
34.     HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
    # N+ c2 V. |* d: n  I8 F
35.     HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    ( p5 M+ M- n; x6 }; b' ]( {
36.    
    / \( ]7 l4 s1 f  ?7 r
37.    
    
38.     /* UART1启动接收 */
    * a9 o8 @$ @# P& E7 p
39.     HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    & W: ^/ H: ]* z) b& }) h
40.    
    ! }- C6 D6 J- j% m6 ?: S4 e
41.     /** UART1开启空闲中断 **/
    
42.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UART_IT_IDLE);
    2 B! ~1 W6 Q7 d  I3 L& r
43.    
    + v! L* m1 [; S1 D/ I6 ~0 {
44.     return 0;
    
45. }

复制代码

5 o9 o) q4 X4 z* O

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)
   0 z7 i4 z" b$ S3 _8 ]$ [+ \
3. {
   
4.     UARTDef *huart = &UARTDev1;
   
5.    
   : f) ?6 K; j$ N- T0 D
6. HAL_UART_IRQHandler(&huart->UART_Handle);
   ( N2 B9 |0 L+ F- _2 y  b
7.     /* F1的HAL库中未实现IDLE相关功能，固自行实现 */
   / S# A) z3 N; P7 F) R
8.     if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart->UART_Handle, UART_FLAG_IDLE))
   ! x/ F. `9 J% J; F, E
9.     {   /* 接收到完整一帧数据 */
   5 T7 q% i- A" U* G0 _
10.         UARTSendData(huart, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE - UARTDev1.UART_Handle.RxXferCount);
    
11.         
    5 T0 a2 ~" `7 j5 e) M/ h
12.         /* 重新启动接收 */
    ) k; \' b! ~( C9 a# G6 n" }9 [, ~
13.         HAL_UART_AbortReceive_IT(&UARTDev1.UART_Handle);
    
14.         HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    & M  T0 h8 p( G. B3 {1 R5 t
15.         /* 清空闲中断 */
    
16.         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart->UART_Handle);
    9 d( A0 H9 i4 i- E! @! p  G4 H4 ?
17.     }
    
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. {
   ) [* b0 ]; r! ?: S5 S
3. HAL_Init();
   ) y0 {1 `3 t/ {# |1 Y7 w6 E  x% A
4.     SystemClockInit();
   ; r' z! j* F1 t. ^* r3 h( k! N( r
5.     GPIOInit();
   
6.     UARTInit();
   
7.    
   
8. while(1)
   9 |$ _2 V8 A2 H* f$ A7 a0 e
9. {
   
10.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);
    1 a$ I$ ^0 {% N0 k
11.         HAL_Delay(500);
    % i7 s/ X) ^3 D+ M1 C( W' R' U
12. }
    
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。

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。

  U* A7 N- M! w

转载自：嵌入式技术栈

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