前言
2 k+ P0 i" _& p- ?" B5 d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
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* K$ r( S# }7 F/ a4 ], `


不定长数据接收
4 v' X( m, X0 A( a8 k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。

: w- |4 c+ U4 S# K6 t' m( m使用 STM32CubeMX 生成实验工程
6 Y' e5 Q9 b; E1 R5 C$ Y+ |% h工程的配置如下图：
1． 系统始终配置为 100MHz
2 H! V1 x+ H' C2． 配置 USART2 为 Asynchrones，管脚配置为 PA2，PA3。
3． USART2 参数：9600Bits/s, 8bits, None,1Stop

) x1 Y. q; b) k2 A

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。
main.c-声明
1 G8 O0 H; v, G! b! x+ v4 ]

1. #ifdef __GNUC__
   ( ?+ |2 {2 r" I: U# J5 Z
2. /* With GCC, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
   
3. set to 'Yes') calls __io_putchar() */
   
4. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
   
5. #else
   3 l% ]( I5 J: E! G+ S& a$ }
6. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
   , ~5 i# W( t4 V, p
7. #endif /* __GNUC__ */

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" ~$ z0 N, |7 `6 T  I+ x
0 t7 n5 r  q1 _8 X: Qmain.c-Code

1. /**
   ; R, a9 h3 r  F( z/ I
2. 
   
3. * @brief Retargets the C library printf function to the USART.
   
4. * @param None
   & Y# A$ t7 N% @- Z9 _: k. v- Y7 M
5. * @retval None
   * N' T2 K0 D' r; r+ j+ [. X# o
6.   */
   
7.   PUTCHAR_PROTOTYPE
   % t. W  C" {1 Y  ~2 g! J
8.   {
   - T) V2 j  P; P- p+ K/ k
9.   /* Place your implementation of fputc here */
   * B. z0 M( i& c" {4 _3 B7 H
10.   /* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
    7 p% e$ I8 N' q% K, _* L
11.   HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
    
12.   return ch;
    
13.   }

复制代码

, [9 v. k/ S* g8 V$ I' f  修改工程代码
9 y" F% D5 Z% G: |) m* F  增加接收 Buffer
/ y- Q9 @0 N, M' g* d7 T. j/ T& ^  main.c

1.   //Modification 0
   
2.   //Store the revceived bytes number
   " e! k* o1 e$ V$ R- w7 H
3.   uint32_t Rev_Size = 0;
   + H% U7 r+ u) w, ^
4.   //Receive buffer
     X& O5 I: T7 \: Q( ~7 c5 y6 F
5.   uint8_t UART_RX_Buf[15];

复制代码

  stm32f4xx_hal_uart.c

1.   //Modification 0
   5 M; x$ ?  X; n; y7 B3 Q, E3 S* V
2.   extern uint32_t Rev_Size;

复制代码

  在接收函数中使能 IDLE 中断
9 @+ [' W: y9 N) J' lstm32f4xx_hal_uart.c -> HAL_UART_IRQHandler ()函数
7 T$ K: X5 q8 R# o7 Q2 f

1. //Modification 2
   & {! a1 `+ h, V8 E. L$ f
2. if(((isrflags & USART_SR_IDLE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_IDLEIE) != RESET))
   
3. {
   
4. //Record the received bytes number
   0 l: Y9 W' {& n1 [  r
5. Rev_Size = huart->RxXferSize - huart->hdmarx->Instance->NDTR;
   # Y( k5 v' M" G4 B, r# K6 D# g
6. //clear the IDLE flag
   # U' A4 W% h8 U& D8 f# X. V' r/ p
7. __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
   
8. //Abord the received process
   
9. HAL_UART_AbortReceive_IT(huart);
   5 T6 A6 O: B5 O; y' o, E
10. return;
    % ~" ]% ~4 N* ]/ ~- G. E; E" I9 t
11. }

复制代码

# w0 D% Q- D% t" m! J, ]9 J
3 d8 r/ Z0 |9 O, w) V  J5 ]% _- F接收完成处理(IDLE 产生，一帧数据传输完成)
% B4 K! c0 @! T, v  Dstm32f4xx_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

% J( Y, M, L8 |
) e8 Q! ~6 d; q2 f' omain.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>

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3 `6 f5 P. J, \! p; \

# g6 u# d( h! j% S' K使能接收
9 `1 |0 t* S8 |4 Q. v& Mmain.c

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>

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2 h9 W' s( _/ ~! R& G
# ]1 O! }4 P2 w: ]% j# W实验结果
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。
. r( S' C+ J# I& G) T下图是发送 0xAA 0x55 的实验结果。
# T1 j4 _2 F8 S$ e0 S7 d2 N. S7 k- u

6 k6 [9 H9 o  `$ }
( z: t- l+ n  ~( @1 W3 c: \
6 G% V8 s' R4 e5 _) g小结
# E. D6 L% C" m8 l1 Z% kIDLE 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
! J8 R. E! x& @玉，实际应用中希望大家可以灵活使用满足所需。
0 N+ T1 \2 b) A0 Y
+ |% V+ d( _0 v! X( M! L
$ T$ W7 P  E1 }  L