前言
在串口通信应用中，我们常使用接受和发送中断，相信大家都不陌生。这里有个非常有用的中断可能被大家所忽略，即总线IDLE 中断。当一帧数据传输结束之后，总线会维持高电平状态，此时，就可以触发 MCU 的 IDLE 中断。在本文中，将介绍使用该中断来进行不定长串口数据接收的办法。通过该中断，可以省却很多用于检测数据传输是否完成的判断动作。
实验环境
   STM32F411RE-NUCLEO
   STM32CubeMX

总线状态分析
! s' X. @- d" s4 L下图是发送 0xAA 0x55 的所抓取到的波形。从图中我们可以看到在发送该帧之前和之后，数据线处于 IDLE 的状态。在该帧中，字节与字节之间，没有 IDLE 状态出现，即不会出现 IDLE 误触发的情况。


' P, _+ @1 g' v6 d' E! U9 P
不定长数据接收
本次制作的工程是基于 HAL 库。在原生的 HAL 库中，并没有集成 IDLE 中断的处理。所以，在本文我们介绍的方法中，需要修改一些库文件来实现。
  i$ W' C: d: X3 ]/ }$ p5 A: Y
8 x$ _7 ^- ^# _; V8 U+ W使用 STM32CubeMX 生成实验工程
7 c# h) w1 E4 A$ h工程的配置如下图：
  J" o' q$ s  }" z) Y) m0 k. K1． 系统始终配置为 100MHz
0 |3 @6 H2 ?+ j& T% y& a3 u1 j" b2． 配置 USART2 为 Asynchrones，管脚配置为 PA2，PA3。
% J5 N+ s8 _# h4 }3． USART2 参数：9600Bits/s, 8bits, None,1Stop
8 c  u9 M3 U) j* t- _

3 W% Q7 h( R1 y  |2 S
/ p+ P$ H& N+ D: ]4 R为了方便打印接收到的相关信息，需要对生成的工程做如下修改来映射 print 函数。
# e3 R+ m2 ?' Z3 t. O: k. Hmain.c-声明
9 z3 p5 B  Z% {2 F+ p( k

1. #ifdef __GNUC__
   
2. /* With GCC, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
     \/ y+ b2 R) E1 M7 o6 ?7 u6 q1 j
3. set to 'Yes') calls __io_putchar() */
   
4. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
   
5. #else
   - L  T& Q% ?( ~7 F* L
6. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
   - N  A3 b, |6 P3 g
7. #endif /* __GNUC__ */

复制代码

main.c-Code

1. /**
   ' I" N1 `8 i2 A8 K- X! ~% K
2. 
   - d: G  Z6 S- ]) \
3. * @brief Retargets the C library printf function to the USART.
   
4. * @param None
   
5. * @retval None
   2 }3 G* q' o% d1 m2 ]
6.   */
   5 T; y8 M0 Z4 m7 V
7.   PUTCHAR_PROTOTYPE
   
8.   {
   
9.   /* Place your implementation of fputc here */
   5 m6 X) {2 _% K8 Q* ]/ s7 I) \" n; k
10.   /* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
    
11.   HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
    
12.   return ch;
    
13.   }

复制代码

; _6 h# W0 u) p$ [% s  修改工程代码
4 x; ?( ^: I. s/ m, }6 R% C  增加接收 Buffer
  main.c

1.   //Modification 0
   
2.   //Store the revceived bytes number
   : s% J- E6 ^- Q
3.   uint32_t Rev_Size = 0;
   , U) [0 n" s5 A# _1 ?
4.   //Receive buffer
   
5.   uint8_t UART_RX_Buf[15];

复制代码

  stm32f4xx_hal_uart.c

1.   //Modification 0
   
2.   extern uint32_t Rev_Size;

复制代码

  在接收函数中使能 IDLE 中断
stm32f4xx_hal_uart.c -> HAL_UART_IRQHandler ()函数

1. //Modification 2
   
2. if(((isrflags & USART_SR_IDLE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_IDLEIE) != RESET))
   1 x. V% V3 O; w$ W4 v- X5 a$ j
3. {
   
4. //Record the received bytes number
   ; ]$ g. h7 B9 r' m- e; @
5. Rev_Size = huart->RxXferSize - huart->hdmarx->Instance->NDTR;
   
6. //clear the IDLE flag
   
7. __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
   ; H" ?. j  x0 I. B/ q4 `; Q7 P
8. //Abord the received process
   2 u6 x$ b; c8 U, @, A4 [. b
9. HAL_UART_AbortReceive_IT(huart);
   
10. return;
    3 u1 l& D# ?% l' X* D( g
11. }

复制代码

3 p- \$ I/ x; B" T
( g% [2 E1 N: i8 F接收完成处理(IDLE 产生，一帧数据传输完成)
6 j0 ^5 `' h$ d& Y; istm32f4xx_hal_uart.c -> HAL_UART_AbortReceive_IT ()函数

1. <div>//Modification 3</div><div>CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, (USART_CR1_RXNEIE | USART_CR1_PEIE| USART_CR1_IDLEIE));</div><div>// CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, (USART_CR1_RXNEIE | USART_CR1_PEIE));</div>

复制代码

main.c

1. <div><div>//Modification 4</div><div>void HAL_UART_AbortReceiveCpltCallback (UART_HandleTypeDef *huart)</div><div>{</div><div> //Print received Bytes</div><div>printf("\n\r[IDLE]Received %d Bytes:",Rev_Size);</div></div><div><div>for(uint16_t i = 0; i < Rev_Size; i++)</div><div>{</div><div>printf(" 0x%02X", UART_RX_Buf[i]);</div><div>}</div><div>//Re-start receiving</div><div>HAL_UART_Receive_DMA(&huart2, UART_RX_Buf, 15);</div><div> /* NOTE : This function should not be modified, when the callback is needed,</div><div> the HAL_UART_AbortTransmitCpltCallback can be implemented in the user file.</div><div> */</div><div>}</div></div>

复制代码

- A$ z2 ~) U/ \& a7 @
7 f: x  B$ s0 c5 b, ^
) q; ~4 [2 [" m( m$ v使能接收
* S* s, a5 }, }) F5 e/ _& ]7 umain.c
* K+ y- ^% u1 a

1. <div>//Modification 5. ‘15’ is the total number to be received. Make sure it can cover the</div><div>longest frame.</div><div> HAL_UART_Receive_DMA(&huart2, UART_RX_Buf, 15);</div>

复制代码

1 I- |/ Y  t5 _- e  g# c
实验结果
1 m: g$ h0 L, E7 j: j使用串口调试串口，通过 STLINK 的虚拟串口发送数据，MCU 会返回接收多少个字节的数据，并将接收到的数据打印出来。
下图是发送 0xAA 0x55 的实验结果。

. m  i/ J1 P8 z
8 ]6 H# Z1 V" l, f# S5 p
' ?* R( o4 g: e8 T
小结
: `3 d( a( g8 G) X, _' CIDLE 作为指示总线空闲状态的中断，合理的使用能够很大程度的节省代码程序设计工作量。这里只是做个简单示范，抛砖引
1 B  g: h8 G- e& h1 D, P* D玉，实际应用中希望大家可以灵活使用满足所需。
3 {% A/ g$ c" A' }3 o

6 s: E, I. e$ E3 B0 p$ P3 p, s5 |! f
1 G) j( n. _6 x! {0 q( q2 y9 c