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. /*
   
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：
   
4.          
   9 V# w# w6 i) u+ l
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.          
   ( ~; `6 a, N; B
7. 配置步骤：
   
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。
   
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
    ; J4 D* s- J8 K: \- s6 ]
12. 的描述配置DMA寄存器。
    $ ]; O3 r- F+ k- m! @
13. 5.  利用USART_BRR寄存器选择要求的波特率。
    , O0 D! ]9 J' `; Z, O4 ^/ P) p, q
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。
    
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
    * U0 Y4 L% i9 ]7 Y9 U* E- `
16. 下，对每个待发送的数据重复步骤7。
    
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
    $ g9 A! e& }- s8 o
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
    0 Y9 f9 o5 Q) z( g; z! Y! U
19. 最后一次传输。
    
20. */
    % M: K3 T! Z6 ~; y; b* d, C2 a
21. //解决的办法：
    " d# [( S  j+ d+ B: }( A
22. //方法一
    
23. //在执行
    + W" g! a) v! e& O" r8 T
24. USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
    3 s" |7 X5 M1 K2 D  r: v9 X
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
    # x: E% u! ^' {  t& T
26. USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
    
27.          
    
28. //方法二：
    
29. //在执行
    0 `; G, j4 N$ {* ^8 c- u5 `6 ^' ?
30. USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
    
31. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET)
    / H& Y" ]% e9 _' y$ q4 H
32. {
    
33.         ; //等待空闲帧发送完成后  再清零发送标志
    
34. }
    
35. USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);

复制代码

! c+ l2 B5 r* d* {0 n& }+ e9 `3 V

SECTION 2

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
0 l- z% D" I; w$ \$ t  M

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.
   
3. 输入:字符串的首地址
   
4. 输出:无
     i. M4 \; X! x2 n8 z
5. *******/
   2 |  s: [, L0 n+ Z3 J2 \$ [
6. void USART_SendDataString( u8 *pData )
   5 Y$ v" O3 ~# V$ x
7. {
   
8.     pDataByte = pData;
   
9.   
   / i7 \7 ~/ b6 }$ c/ E( {
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.
    
11.    
    
12.     USART_SendData(USART1, *(pDataByte++) ); //必须要++，不然会把第一个字符t发送两次
    
13. }

复制代码

中断处理函数如下

1. /********
   0 Y; d" i$ a& r1 v: x2 F( Z7 l
2. * Function Name  : USART1_IRQHandler
   + N8 T7 T" B0 }  h5 ^1 i# W0 p7 s
3. * Description    : This function handles USART1 global interrupt request.
   
4. * Input          : None
     M/ f* E) ?0 {  @: |& L( r
5. * Output         : None
   
6. * Return         : None
   
7. *********/
   ; r5 U9 v# t# ^' v
8. void USART1_IRQHandler(void)
   
9. {
   
10.     if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) == SET  )
    
11.     {
    
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
    ; J6 a, }! H2 r$ R. Z& f% A2 f4 o4 z
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
    $ l3 k4 ]' d, P  u
14.         else
    
15.             USART_SendData(USART1, *pDataByte++ );
    
16.     }
    
17. 
    . N. U$ P, m$ k1 M
18. }

复制代码

其中u8 *pDataByte;是一个外部指针变量

! `' f9 N, h2 j, B4 n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。

5 x, r3 ~$ ^/ B/ F

串口初始化函数如下

1. /*********
   6 w$ B$ ?- ]# K8 L: d
2. 名称:  USART_Config
   
3. 功能:  设置串口参数
   
4. 输入:  无
   
5. 输出:  无
   
6. 返回:  无
   
7. **********/
   9 W) m+ f3 I2 g  v. {& l; H" u& C1 o  U
8. void USART_Config()
   
9. {
   ( j4 N9 B% O: w% `& S- q/ w
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
    5 F! G3 P) }$ k5 p0 F
13.   USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位数据位
    . D% [! A3 M/ n2 J6 @3 ]
14.   USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
    
15.   USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验
    3 S$ A: n  b0 Z6 ]1 O
16.   USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件流控制
    5 r, M; ?! j0 T8 n6 Q# c( S
17.   USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//输入加输出模式
    2 @7 p* Y9 q( o* f
18.   USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//时钟关闭
    
19.   USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
    
20.   USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
    
21.   USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
    ! t& s4 X+ }9 N# _7 F. z
22.   USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//设置到USART1
    
23.   
    5 J9 w6 J$ L: W7 P/ q' d4 I5 D) T
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

8 d. k% m/ c9 {( b" x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.

7 e/ r2 l; \$ V( p& [+ j, k1 H
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。
6 v9 k: E/ [5 Q3 x
! j, K' ]/ U; f$ x/ ]2 a6 \9 S发送函数如下：
8 V. J$ c8 ]/ f: S: Q

1. /*******
   4 V2 w3 |& k( p0 o) a6 W
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.
   
3. 输入:字符串的首地址
   6 Y/ K1 z8 K( l, V  _3 @0 N2 h
4. 输出:无
   . C( o4 ?9 j) P
5. *******/
   6 D; ~8 m% d& `  L9 R7 c" z! n7 |* p' x
6. void USART_SendDataString( u8 *pData )
   
7. {
   ' U$ C- H1 ]. ?1 @
8.     pDataByte = pData;
   
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. }
    7 M  I6 W2 K; w( l4 v6 A

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中断处理函数如下：

- B+ S4 z3 r  w% N- g) ]

1. /********
   
2. * Function Name  : USART1_IRQHandler
   
3. * Description    : This function handles USART1 global interrupt request.
   / `# I; ]! `% S( [# p4 u: T
4. * Input          : None
   
5. * Output         : None
   
6. * Return         : None
   
7. ********/
   # z; T4 P- `. ~* E  q
8. void USART1_IRQHandler(void)
   
9. {
   
10.     if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) == SET  )
    8 @5 j! _# D8 D7 G+ `7 u, P) v& q
11.     {
    
12.         if( *pDataByte == '\0' )//待发送的字节发到末尾NULL了
    
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
    & r* B, e/ I( Q5 {/ N: y
14.         else
    : O* T5 _8 q: H  L# I
15.             USART_SendData(USART1, *pDataByte++ );
    3 B( Q; Y; r; c2 x) T
16.     }
    
17. 
    
18. }

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6 V3 j  o' |8 i3 W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：

1. /************
   8 j- }" t- |7 k( e# Q3 Q9 A- [7 R
2. 名称:  USART_Config
   * p' B+ a; [  `0 G. _9 ]" L; M
3. 功能:  设置串口参数
   " f7 O$ l( D5 P& a  d6 f5 y( d6 _
4. 输入:  无
   " t3 Z' O3 i3 l; S9 I7 t1 ?5 S& c  Y
5. 输出:  无
   
6. 返回:  无
   + j2 T3 M0 K$ j2 _
7. ************/
   " P2 M6 P) z5 P$ v
8. void USART_Config()
   % N" F6 o: J3 H+ T
9. {
   ( a' ?1 M- {! F5 I
10.   USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定义一个包含串口参数的结构体
    $ e6 O8 W# I  q; e+ S7 b- L7 e6 L
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
    
15.   USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验
    1 v" }: ?3 b5 L" B) q
16.   USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件流控制
    0 V9 W# A6 Q, C( z: q' T" }
17.   USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//输入加输出模式
    6 i; z- b4 G' H2 p
18.   USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//时钟关闭
    
19.   USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
    1 [4 j5 s/ z! c, r
20.   USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
    ; P' X: ]: x( m; r- p
21.   USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
    4 ~/ w1 O$ ~: p8 P7 t
22. 
    
23.   USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//设置到USART1
    : l. v6 B# |2 y' \6 @
24.   
    
25.   USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1
    1 [7 V/ E: ]" r+ \% c! P
26. <div align="left">}</div>

复制代码

# U( J3 C$ r8 s$ w% R" S+ E

SECTION 3

* D2 Q$ o& z7 l& {( ~
% Q5 g' L- [( T; T8 A" _

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)。
' I; S# a- @+ j  Q! R
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。

+ ]) ~" ?8 U/ e$ l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。
5 h# V% x& c& o3 L$ J
& p9 p8 q7 h% u2 K( R) PTXEIE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。
; z! b  l; l* F. s# p4 o4 P
# U* v1 \7 n; N3 Z2 _, |2 E& K5 t: D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。

+ @1 y- U$ I7 P  ?

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;
   5 u6 g2 @+ j+ R# W' |
3. extern __IO uint8_t TxLen; </div><div align="left">void USART1_IRQHandler(void)
   * b: \  j( D/ P% R2 S* [/ F
4.     {
   * Y$ B& t8 t! B3 X3 Z5 z/ }
5.         if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
   
6.             {                                               
   
7.                 if(TXS[TxCounter1]) //如果是可显示字符
   + D2 P1 ?0 X9 s( @, g6 _, Y
8.                     { USART_SendData(USART1,TXS[TxCounter1++]);}
   7 i, r6 r- K8 d* p
9.                 else   //发送完成后关闭TXE中断，
   
10.                     { USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE);}                                                        
    
11.             }                  
    
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)
    
13.     {
      \7 S" y; p3 x0 t; e: g
14.         if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET) //对USART_DR的写操作，将该位清零。
    
15.             {                                             
      A. f0 L# B, F6 D
16.                 if(TxCounter1<TxLen)
    9 z1 P$ E9 p$ N. q" u+ i! t
17.                     { USART_SendData(USART1,TXS[TxCounter1++]);}
    
18.                 else   //发送完成后关闭TXE中断
    
19.                     { USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE);}                                                         
    
20.             }                    
    - {+ c8 ~$ q/ ^% ~
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;
   ( x; ^/ f5 A. g+ l
2. uint8_t TxBuffer1[]="0123456789ABCDEF";
   4 ~! A, D2 ^: C- @' F3 x- c
3. uint8_t DST2[]="ASDFGHJKL";
   # A# k" d# Z% a
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
   ( }9 q  p# O2 z: y( V( h
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
   ( d7 O( Z; n0 s% J5 X( u* i6 S
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
    
11.     TxCounter1=0;
    
12.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE);
    % a  Y9 S0 \+ O$ a" u  T( l7 t
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。

/ x& w- e# B( G: G( ?