
问题: 此问题由客户工程师提出,客户在使用 STM32F103 的 USART 做串口通讯时,发现了一个问题 ,当设备正常通信一段时间后,串口不响应外部的通信请求了. 文中配图引用自 STM32F103 的中文版本用户手册 ,下载链接为 :$ l! D- f) f6 f) ] ![]() 调研: J5 J& N* @( B 一、 经过调研: 1.1 客户除了使用 USART 做串口通信,还开启了定时器中断来进行数据采集.7 E% v0 G; t" o+ m! I4 I 1.2 定时器的优先级比串口接收的优先级高.; o! g9 t5 `2 r, W 1.3 定时器处理数据操作也比较频繁. 1.4 客户使用的 STM32F1 标准库(版本 V3.5.0). 二、经过问题复现和使用 ST-LINK 在线调试和定位发现: 2.1 在出现这个问题的时候,程序不断的进入串口接收中断,不能够运行到 main 主函数处其他任务了.6 z" x/ T4 s% R& Q, b* M 2.2 发现 ORE 标志为‘1’,也就说明程序是发生了串口溢出错误. 2.3 客户在进入串口中断后会调用 USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE)来获取 RXNE 的值.如果 RXNE 为 1 则去读取 DR 数据寄存器的数据,读取后 RXNE 为 0,但是 ORE 的标志依然为 1,依然进入了串口中断." P q4 ^2 ]- t y6 E 三、 经过分析以及我们可以通过我们芯片的用户手册可以得到以下信息: 3.1 程序不断进入串口中断是因为 ORE 标志始终为 1,没有被用户清除掉: ![]() 8 i( Q' _8 ?- Q! L8 ]! g" ~ 从上图红色部分我们可以看到,如果串口接收中断开启了,那么 ORE 为 1 时就会产生中断.0 r6 A: r9 c: {$ \! s! S8 F 3.2.从下图我们可以看到,顺序执行对 USART_SR 和 USART_DR 的操作就会清除 ORE 的标志,客户在中断中执行了以下操作,那为什么 ORE 标志还没有被清除呢?(R1 执行了读USART_SR 操作,R2 执行了读 USART_DR 操作)./ Z6 H( T* T$ o; V. k9 Z7 x5 j& E ! _4 }. p+ _/ v: G1 } {; i1 s ![]() 3 ?$ }3 [, V' f9 E# ` 3.3 我们可以看手册中下表的解释:# Y9 S$ L+ M ~8 Q9 e/ L 3.3.1 ORE 表征的是一个历史事件,当 ORE 为 1 时,表明至少有 1 个数据已经丢失. t7 f- ^' o- F" ^6 K( ]+ @7 P 3.3.2 这有 2 种可能发生的情况,RXNE 为 1 的情况 R3 和 RXNE 为 0 的情况 R4,如下图中的解释. ![]() + v5 h5 r" z7 F9 }( w. E0 G 3.3.3 我们从上图可以看出,3.2 图中的 R1+R2 操作只能处理 RXNE 为 1 的情况;" f2 @, G2 n! D1 t' Q4 X 当 RXNE 为 0 的特殊情况, 就是在读序列器件(在 USART_SR 寄存器读访问和 USART_DR 读访问之间)接收到新的数据,数据 SR 虽然被读过了,但是 overrun 事件依然发生了,以上操作是不能够处理的:9 Y% o1 _' Z' |: y) d ![]() ( y+ @# t# G0 R( z' f' j. ^ 3.4 因此我们要在应用中对 ORE 标志进行处理,即当判断发生 ORE 中断的时候,我们再读一次USART_DR 的值,这样如果没有新的 Overrun 溢出事件发生的时候,ORE 会被清除,然后程序就不会因为 ORE未被清除一直不断的进入串口中断了,代码处理如下:: R; ~+ g; t/ u ^ ![]() : e$ y1 D" S$ T! S% V4 z# k1 i9 r) D 结论: Y! @8 y: r4 ~/ T7 l4 X* b 对于这种情况,我们可以看到 USART 串口接收中断使能了,那 ORE 中断也就开启了;为了消除在通过读序列(USART_SR/USART_DR)的过程中产生的溢出错误,我们可以尝试在应用程序中需要针对 ORE 标志做一个处理来清除 ORE 标志,使得串口通信可以正常的继续工作. 建议客户在做串口通信时需要增加帧检验功能,如 CRC 校验等...,当发生 ORE 时,帧校验肯定是通不过的,不会造成从机误响应. 5 j5 j. ?& [- A; E, \4 |2 X |
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