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
; m: e6 `* F9 m9 o   STM32F411RE-NUCLEO
   STM32CubeMX

总线状态分析
- A) \0 m/ A: s3 B9 }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。



3 S( q2 q( U% N* g: b不定长数据接收
+ s5 Y* c, T# }! D4 T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。

使用 STM32CubeMX 生成实验工程
& F" a! T: W# g) K7 N) j工程的配置如下图：
1． 系统始终配置为 100MHz
2 n+ Y; n! i- z2． 配置 USART2 为 Asynchrones，管脚配置为 PA2，PA3。
5 u) X7 w; i7 b3． USART2 参数：9600Bits/s, 8bits, None,1Stop
7 E/ a0 C, F/ p& F

$ t9 @7 T/ [! V* m2 q0 H
6 |; \) a' T6 i0 M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。
' Z. _$ L( ^- _+ Fmain.c-声明
- R( ]; U8 z$ ]+ o" K- k5 c$ W. i

1. #ifdef __GNUC__
   ' G& K* n* U  g) m, y
2. /* With GCC, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
   / u, C3 [7 d# r
3. set to 'Yes') calls __io_putchar() */
   
4. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
   2 z# M' }# y1 k
5. #else
   
6. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
   4 L$ P0 C- v: }0 y6 m8 V: [
7. #endif /* __GNUC__ */

复制代码

- s# M. R) L; w3 G# j1 @main.c-Code

1. /**
   
2. 
   5 T6 ~% z2 N6 Y: Z; r; b% `
3. * @brief Retargets the C library printf function to the USART.
   + @, @1 ]. F- p( H/ F( H
4. * @param None
   ' J; M. Q. O; G# c2 h+ P
5. * @retval None
   
6.   */
   
7.   PUTCHAR_PROTOTYPE
   1 B7 }+ D5 m' i$ M" C+ Q9 D
8.   {
   ; W4 A5 V! l! W8 Y+ E' k; M0 ?
9.   /* Place your implementation of fputc here */
   
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

5 l6 [! G" F8 ~! Q) u% l" M  修改工程代码
  增加接收 Buffer
  main.c

1.   //Modification 0
   
2.   //Store the revceived bytes number
   
3.   uint32_t Rev_Size = 0;
   * t8 K8 l! v$ e6 o- a3 a# ^; }
4.   //Receive buffer
   ( q  k% V4 j6 D7 F9 x
5.   uint8_t UART_RX_Buf[15];

复制代码

  stm32f4xx_hal_uart.c

1.   //Modification 0
   + D# H9 E* Z6 Z1 o& a  f+ i
2.   extern uint32_t Rev_Size;

复制代码

. O% I8 i: V$ _9 d( W' b/ o4 R( l  在接收函数中使能 IDLE 中断
stm32f4xx_hal_uart.c -> HAL_UART_IRQHandler ()函数

1. //Modification 2
   ! P. ~5 v9 W1 w) U& U! J5 `+ O
2. if(((isrflags & USART_SR_IDLE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_IDLEIE) != RESET))
   
3. {
   7 c7 d  M- \! k) }8 K+ k
4. //Record the received bytes number
   
5. Rev_Size = huart->RxXferSize - huart->hdmarx->Instance->NDTR;
   
6. //clear the IDLE flag
   $ d9 W1 g, m7 G( G3 N" t: u
7. __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
   $ H! ]' P1 b( _. O6 O
8. //Abord the received process
   " |" |) O' E5 O2 \. E  Y. b
9. HAL_UART_AbortReceive_IT(huart);
   
10. return;
    
11. }

复制代码

接收完成处理(IDLE 产生，一帧数据传输完成)
stm32f4xx_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

, J3 x5 y: x9 V( \; N

" I* _+ r4 }3 [6 j' M使能接收
main.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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; [, z! S8 e2 H  K0 i实验结果
8 E3 y# S: C6 e* V: I" h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。
9 s8 m8 f0 ~7 T& p下图是发送 0xAA 0x55 的实验结果。
( ], \$ K, t* u0 A* X5 k$ t6 B
) d" l$ G3 D/ f1 e$ X/ @( E
  j. D/ d# e6 k7 J

5 a0 n5 p  [. ?! N/ x1 C! h' E1 p小结
IDLE 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
% a# B3 _2 `1 j玉，实际应用中希望大家可以灵活使用满足所需。
/ R6 g" z+ z  H" r" k& f
4 M) c. G* G5 Y
: O3 f) U; \. P. `& N