在研究STM32串口接收发送中断的时候找到不少不错的资料，现在备份在这里。以供自己查阅，以及方便其他人。

TC ====TXE

顺便预告下最近会写个有关串口处理数据的帖子，从查询和中断方面以及数据处理的方式，从队列以及FIFO方面写起。

SECTION 1

1. /*
   5 q$ Y) H; d6 ~8 _
2. 调试STM32串口过程中发现一个奇怪的问题，初始化串口1口，使能串口发送完成中断后，立刻就进入了发送完成中断。
   
3. 仔细的查阅了STM32手册中的串口部分的介绍：
   " t5 Z  ?) i& b2 Z& T* Z) A
4.          
   
5. 以下是字符发送的配置过程，注意第6点，在设置USART_CR1中的TE位时，会发送一个空闲帧作为第一次数据发送，所以即便你执行了USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); （这个函数肯定在空闲帧数据发送完成前执行），所以当空闲帧发送完后，就进入发送完成中断。
   
6.          
   : p& m0 ]( k. a! q2 O6 r
7. 配置步骤：
   + z) P4 u: o& Z4 H
8. 1.  通过在USART_CR1寄存器上置位UE位来激活USART
   
9. 2.  编程USART_CR1的M位来定义字长。
   ( e" Q/ a% d9 ~2 J8 W: e
10. 3.  在USART_CR2中编程停止位的位数。
    
11. 4.  如果采用多缓冲器通信，配置USART_CR3中的DMA使能位(DMAT)。按多缓冲器通信中
    
12. 的描述配置DMA寄存器。
    & ?" Z& l8 S) `3 R
13. 5.  利用USART_BRR寄存器选择要求的波特率。
    8 A5 m5 g, L" X4 \# f: v1 l( ^+ |
14. 6.  设置USART_CR1中的TE位，发送一个空闲帧作为第一次数据发送。
    # `# ]8 m  U, a/ |( Z0 m
15. 7.  把要发送的数据写进USART_DR寄存器(此动作清除TXE位)。在只有一个缓冲器的情况
    0 q5 w- N8 o6 j( l
16. 下，对每个待发送的数据重复步骤7。
    " K* u1 W" ^( x$ l( l! @
17. 8.  在USART_DR寄存器中写入最后一个数据字后，要等待TC=1，它表示最后一个数据帧的
    3 T* N5 W0 U" d3 S( w# J* a; N# w
18. 传输结束。当需要关闭USART或需要进入停机模式之前，需要确认传输结束，避免破坏
    
19. 最后一次传输。
    
20. */
    
21. //解决的办法：
    5 w% K- ?: @( h4 F: p4 f  o
22. //方法一
    
23. //在执行
    " ?3 V% r9 }8 @7 L- }
24. USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
    
25. //之前，先延时一段时间，基本上比一个字符发送的时间长一点就可以了，然后再执行
    # c; U3 }$ A# `  z: s0 ^- k8 [
26. USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
    
27.          
    
28. //方法二：
    * F7 Z" g6 A! M7 o
29. //在执行
    
30. USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
    
31. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET)
    
32. {
    9 c6 [: ]# I+ X. x! L
33.         ; //等待空闲帧发送完成后  再清零发送标志
    
34. }
    7 d0 Z$ [5 I. b" w- Q
35. USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);

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SECTION 2

; N5 a( `- j3 n* L8 B+ F0 K7 P9 o* [

先说TC。即Transmission Complete。发送一个字节后才进入中断，这里称为“发送后中断”。和原来8051的TI方式一样，都是发送后才进中断，需要在发送函数中先发送一个字节触发中断。发送函数如下

; k8 O5 V3 ]& p, D. |

1. /*******
   
2. 功能:中断方式发送字符串.采用判断TC的方式.即 判断 发送后中断 位.
   , k. S: [# N& z
3. 输入:字符串的首地址
     u& P' n" x( j7 A) d7 C5 y, M
4. 输出:无
   2 c2 w6 [$ y+ f5 F- V" G6 Z
5. *******/
   ; y! C2 V% b0 P( C6 z4 }
6. void USART_SendDataString( u8 *pData )
   
7. {
   8 ?, C* z, T; y8 q5 O& `6 U- E5 p
8.     pDataByte = pData;
   
9.   
   . o" S# k" U3 ~+ `
10.     USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//清除传输完成标志位,否则可能会丢失第1个字节的数据.网友提供.
    : a& K# q( x+ B& Q; v1 u/ ~
11.    
    
12.     USART_SendData(USART1, *(pDataByte++) ); //必须要++，不然会把第一个字符t发送两次
    2 F3 r7 a, o6 |$ `
13. }

复制代码

+ ^5 O- P- o7 i中断处理函数如下
! A. G9 B* K1 Z. C3 t

1. /********
   5 C& Y3 x, t' O+ U
2. * Function Name  : USART1_IRQHandler
   
3. * Description    : This function handles USART1 global interrupt request.
   
4. * Input          : None
   ; ~$ f' v8 y6 X6 ]$ Y" u
5. * Output         : None
   
6. * Return         : None
   ' ?- C: r, k' o( {; r
7. *********/
   * H) Q0 x- a+ ^
8. void USART1_IRQHandler(void)
   $ |  `, n: y0 f2 C1 X: w. o" w
9. {
   & M6 m* ?- o' e# G* B. J% \$ T4 f
10.     if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) == SET  )
    $ Y6 a5 ?% f1 v6 ]
11.     {
    5 F& |& ?. [1 B5 D
12.         if( *pDataByte == '\0' )//TC需要 读SR+写DR 方可清0,当发送到最后,到'\0'的时候用个if判断关掉
    
13.             USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//不然TC一直是set, TCIE也是打开的,导致会不停进入中断. clear掉即可,不用关掉TCIE
    
14.         else
    0 |8 A) U+ w$ P* a
15.             USART_SendData(USART1, *pDataByte++ );
    , {5 M! l$ @5 L8 D8 y# Z2 H
16.     }
    9 ~6 L( I1 L7 R% j
17. 
    
18. }

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2 t% u- e7 |! b7 p其中u8 *pDataByte;是一个外部指针变量

在中断处理程序中，发送完该字符串后，不用关闭TC的中断使能TCIE，只需要清掉标志位TC；这样就能避免TC == SET 导致反复进入中断了。

$ x; h) {: s* r; m1 s0 Z5 w- U; B

串口初始化函数如下

* v, w* e5 Q) Y0 O& u

1. /*********
   3 i$ i+ c; f9 f
2. 名称:  USART_Config
   
3. 功能:  设置串口参数
   ; l/ f# g6 _- |" c" P. e5 U6 B& F/ q
4. 输入:  无
   
5. 输出:  无
   " b& P- _$ V: T. Y4 R* z7 H
6. 返回:  无
   : k  T5 @( W- J$ Q4 h+ y
7. **********/
   
8. void USART_Config()
   0 t% v: F5 M! J( I2 W1 d0 b
9. {
   
10.   USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义一个包含串口参数的结构体
    7 h$ {! I' y' i
11.   
    
12.   USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
    
13.   USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位数据位
    
14.   USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
    : U9 t) m) x) d
15.   USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验
    : m! R1 |1 w/ V
16.   USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件流控制
    / w/ {- p0 K+ E+ w
17.   USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//输入加输出模式
    
18.   USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//时钟关闭
    $ [6 l: w6 V/ c+ E- W+ g
19.   USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
    
20.   USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
    9 l1 Q& u$ A% j' [$ u) Q7 h2 ~% N
21.   USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
    
22.   USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//设置到USART1
    2 C3 X7 b- m9 J- Y# i  A1 d4 E
23.   
      A5 j# D9 r# \) S
24.   USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);//Tramsimssion Complete后，才产生中断. 开TC中断必须放在这里,否则还是会丢失第一字节
    
25. 
    
26.   USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1
    
27. }

复制代码

这里请问一个问题：开TC中断USART_ITConfig()如果放在我的USART_SendDataString()中再开，会丢失字符串的第一字节。必须放在串口初始化函数中才不会丢。不知道为什么？？

这里笔者可以给出解释，你看下SECTION1 就可以知道为什么呢，你这样做的原理和SECTION1讲解的差不多，就相当于延时，而你后面没有丢失数据的主要原因就是你代码中有这么一句 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//清除传输完成标志位,否则可能会丢失第1个字节的数据.网友提供.

再说判断TXE。即Tx DR Empty，发送寄存器空。当使能TXEIE后，只要Tx DR空了，就会产生中断。所以，发送完字符串后必须关掉，否则会导致重复进入中断。这也是和TC不同之处。
: b0 w& S/ Z: {- M( P
发送函数如下：
: p8 ~' k, z2 Y4 F) O

1. /*******
   1 x8 P* U: G4 }5 p3 n; s/ j4 R5 m
2. 功能:中断方式发送字符串.采用判断TC的方式.即 判断 发送后中断 位.
   / @* v: W4 D' C% q  [6 S8 Z3 {
3. 输入:字符串的首地址
   ! g( p% ^* k3 m, }  [1 x! ?
4. 输出:无
   
5. *******/
   + s% k! o7 x! s' N$ F
6. void USART_SendDataString( u8 *pData )
   . @7 M! A- l2 t- O
7. {
   
8.     pDataByte = pData;
   2 P" b) j" L# V5 Z* ?
9.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);//只要发送寄存器为空，就会一直有中断，因此，要是不发送数据时，把发送中断关闭，只在开始发送时，才打开。
   
10.    
    
11. }
    

复制代码

中断处理函数如下：
, \! D" P) E3 V* F" o1 o% n& d

1. /********
   
2. * Function Name  : USART1_IRQHandler
   4 S2 {  g  f" B  ~0 j
3. * Description    : This function handles USART1 global interrupt request.
   
4. * Input          : None
   : L% k- U' y2 [5 `1 h
5. * Output         : None
   - x% w' N/ i* h9 o1 o9 o7 |
6. * Return         : None
   5 |- m3 C8 P2 _) ~$ e
7. ********/
   0 d1 h1 ^1 X! A! @: A
8. void USART1_IRQHandler(void)
   
9. {
   
10.     if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) == SET  )
    # V: W" O: e9 x' f1 v
11.     {
    
12.         if( *pDataByte == '\0' )//待发送的字节发到末尾NULL了
      X- ?$ b. A: ?
13.             USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);//因为是 发送寄存器空 的中断，所以发完字符串后必须关掉，否则只要空了，就会进中断
    
14.         else
    
15.             USART_SendData(USART1, *pDataByte++ );
    
16.     }
    
17. 
    ( O5 l+ V1 ~$ j- f4 `/ T5 Q" M
18. }

复制代码

4 n, Z, p) Y$ `在串口初始化函数中就不用打开TXE的中断了（是在发送函数中打开的）如下：
% z2 n$ M. Z4 M3 e6 c0 A. m

1. /************
   
2. 名称:  USART_Config
   % D( ^! A' n4 ~$ D. b+ b+ x. [
3. 功能:  设置串口参数
   
4. 输入:  无
   + n1 A3 a; b+ p9 b
5. 输出:  无
   
6. 返回:  无
   
7. ************/
   
8. void USART_Config()
   
9. {
   
10.   USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义一个包含串口参数的结构体
    
11.   
    
12.   USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
    
13.   USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位数据位
      f: q  A. ?1 @5 D
14.   USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
    - H( s' ^2 U, i# T" I. T4 z
15.   USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验
    
16.   USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件流控制
    
17.   USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//输入加输出模式
    1 D; @* j2 s/ ^0 {! Y9 O6 O
18.   USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//时钟关闭
    & J  ]3 v+ m, r0 c
19.   USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
    
20.   USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
    " z6 y. k9 t, {) q( K) a. |
21.   USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
    
22. 
    5 ]- X/ [# U0 c+ M. n9 T* V
23.   USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//设置到USART1
    
24.   
    ' j/ y* G8 ]; ^. Q
25.   USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1
    ) X8 w/ t. l0 s- J9 _
26. <div align="left">}</div>

复制代码

7 O8 R, M. w3 ]( \+ F8 D4 l

SECTION 3

3 E9 }" }9 t# R+ {3 o5 U
2 p4 g" S9 s% N2 M/ E

在USART的发送端有2个寄存器，一个是程序可以看到的USART_DR寄存器(下图中阴影部分的TDR)，另一个是程序看不到的移位寄存器(下图中阴影部分Transmit Shift Register)。
7 N3 w# C* V9 o
- _) m: z" l" Z1 {3 X对应USART数据发送有两个标志，一个是TXE=发送数据寄存器空，另一个是TC=发送结束；对照下图，当TDR中的数据传送到移位寄存器后，TXE被设置，此时移位寄存器开始向TX信号线按位传输数据，但因为TDR已经变空，程序可以把下一个要发送的字节(操作USART_DR)写入TDR中，而不必等到移位寄存器中所有位发送结束，所有位发送结束时(送出停止位后)硬件会设置TC标志。

- a/ }" h% P$ M( h8 g$ Y: X* q另一方面，在刚刚初始化好USART还没有发送任何数据时，也会有TXE标志，因为这时发送数据寄存器是空的。
$ u0 y/ a7 V2 ~/ D( R
TXEIE和TCIE的意义很简单，TXEIE允许在TXE标志为'1'时产生中断，而TCIE允许在TC标志为'1'时产生中断。
# S( K) t. }' W7 B  o! p3 W: B- z
, i; _0 `  p$ Z% C8 F& \. Z至于什么时候使用哪个标志，需要根据你的需要自己决定。但我认为TXE允许程序有更充裕的时间填写TDR寄存器，保证发送的数据流不间断。TC可以让程序知道发送结束的确切时间，有利于程序控制外部数据流的时序。

SECTION 4

        总的来说，STM32单片机的串口还是很好理解的，编程也不算复杂。当然我更愿意希望其中断系统和51单片机一样的简单。

        对于接收终端，就是RXNE了，这只在接收完成后才产生，在执行USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE)代码时不会进入ISR。但麻烦的就是发送有关的中断了：TXE或者TC，根据资料和测试的结果，TXE在复位后就是置1的，即在执行USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,  ENABLE)后会立即产生中断请求。因此这造成一个麻烦的问题：如果没有真正的发送数据，TXE中断都会发生，而且没有休止，这将占用很大部分的CPU时间，甚至影响其他程序的运行！

        因此建议的是在初始化时不好启用TXE中断，只在要发送数据（尤其是字符串、数组这样的系列数据）时才启用TXE。在发送完成后立即将其关闭，以免引起不必要的麻烦。

        对于发送，需要注意TXE和TC的差别——这里简单描述一下，假设串口数据寄存器是DR、串口移位寄存器是SR以及TXD引脚TXDpin，其关系是DR->SR->TXDpin。当DR中的数据转移到SR中时TXE置1，如果有数据写入DR时就能将TXE置0；如果SR中的数据全部通过TXDpin移出并且没有数据进入DR，则TC置1。并且需要注意TXE只能通过写DR来置0，不能直接将其清零，而TC可以直接将其写1清零。

        对于发送单个字符可以考虑不用中断，直接以查询方式完成。

        对于发送字符串/数组类的数据，唯一要考虑的是只在最后一个字符发送后关闭发送中断，这里可以分为两种情况：对于发送可显示的字符串，其用0x00作为结尾的，因此在ISR中就用0x00作为关闭发送中断（TXE或者TC）的条件；第二种情况就是发送二进制数据，那就是0x00~0xFF中间的任意数据，就不能用0x00来判断结束了，这时必须知道数据的具体长度。

       这里简单分析上面代码的执行过程：TXE中断产生于前一个字符从DR送入SR，执行效果是后一个字符送入DR。对于第一种情况，如果是可显示字符，就执行USART_SendData来写DR（也就清零了TXE），当最后一个可显示的字符从DR送入SR之后，产生的TXE中断发现要送入DR的是字符是0x00——这当然不行——此时就关闭TXE中断，字符串发送过程就算结束了。当然这时不能忽略一个隐含的结果：那就是最后一个可显示字符从DR转入SR后TXE是置1的，但关闭了TXE中断，因此只要下次再开启TXE中断就会立即进入ISR。对于第二种情况，其结果和第一种的相同。

         对于第一种情况，其程序可以这么写：其中TXS是保存了要发送数据的字符串，TxCounter1是索引值：

1. <div align="left">extern __IO uint8_t TxCounter1;
   
2. extern uint8_t *TXS;
   
3. extern __IO uint8_t TxLen; </div><div align="left">void USART1_IRQHandler(void)
   / q9 f2 b& h6 g( l. `' g/ q, q
4.     {
   6 v- \0 v" v- t
5.         if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
   
6.             {                                               
   
7.                 if(TXS[TxCounter1]) //如果是可显示字符
   6 t+ y' u' p% T: }0 N* k$ z
8.                     { USART_SendData(USART1,TXS[TxCounter1++]);}
   
9.                 else   //发送完成后关闭TXE中断，
   
10.                     { USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE);}                                                        
    0 @, z% X& |2 G. f
11.             }                  
    ! }( z* X- U* C5 z) e0 C! P3 r
12.     }</div><div align="left">        对于第二种情况，和上面的大同小异，其中TXLen表示要发送的二进制数据长度：</div><div align="left">void USART1_IRQHandler(void)
    + V' Q2 L1 h, r9 h. D8 m# {% H, @
13.     {
    ) N. a2 _' d8 O! P+ E; b8 q+ _! P
14.         if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET) //对USART_DR的写操作，将该位清零。
    
15.             {                                             
    
16.                 if(TxCounter1<TxLen)
    
17.                     { USART_SendData(USART1,TXS[TxCounter1++]);}
    . h9 i0 r+ |  |% M1 w
18.                 else   //发送完成后关闭TXE中断
    ! a4 v. Q. f& K
19.                     { USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE);}                                                         
    
20.             }                    
    * J* y4 s  D! A/ V
21.     }</div>

复制代码

        事实上第一种情况是第二种的特殊形式，就是说可以用第二种情况去发送可显示的字符——当然没人有闲心去数一句话里有多少个字母空格和标点符号！

        在使用时，只要将TXS指向要发送的字符串或者数组，设置TxLen为要发送的数据长度，然后执行USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE)就立即开始发送过程。用户可以检查TxCounter1来确定发送了多少字节。比如以第二种情况为例：

1. <div align="left">uint32_t *TXS;
   
2. uint8_t TxBuffer1[]="0123456789ABCDEF";
   - B- \( o! o; }% H/ F+ k( ]
3. uint8_t DST2[]="ASDFGHJKL";
   
4. __IO uint8_t TxLen = 0x00;</div><div align="left">     TxLen=8;                               //发送8个字符，最终发送的是01234567
   
5.     TXS=(uint32_t *)TxBuffer1;   //将TXS指向字符串TxBuffer1
   8 B: k9 I8 _9 C0 y. @
6.     TxCounter1=0;                     //复位索引值
   
7.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE);   //启用TXE中断，即开始发送过程
   1 s. E# W3 P6 D  Z
8.     while(TxCounter1!=TxLen);   //等待发送完成
   
9. 
   
10.     TXS=(uint32_t *)TxBuffer2;   //同上，最终发送的是ASDFGHJK
    8 ~: h1 v- ~. L8 O$ k7 W% H
11.     TxCounter1=0;
    6 S  I% m' X% N* @
12.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE);
    $ D7 N& ?% Y: O$ A
13.     while(TxCounter1!=TxLen);</div>

复制代码

        以上就是我认为的最佳方案，但串口中断方式数据有多长就中断多少次，我认为还是占用不少CPU时间，相比之下DMA方式就好多了，因为DMA发送字符串时最多中断两次（半传输完成，全传输完成），并且将串口变成类似16C550的器件。