前言

对于 STM32 串口的使用，确实很简单使用 STM32CubeMX 做好初始化，就可以直接使用了。

但是最近在某些产品上使用串口同时收发的时候，发现有时候串口会收不到数据了，但是发送正常，而且这个问题再数据量大的时候很容易出现，于是乎进行了好几天的问题测试……

一、 HAL 库串口收发

先简单回顾一下 STM32 HAL库串口收发是如何使用的。

1.1 串口发送

对于 STM32 来说，串口发送有3中方式：

• 轮询发送；
• 中断发送；
• DMA发送；
  - k+ z( X- [; H* b% O- p. H- X( x, R

在实际产品上，大部分项目中都用的是 轮询 方式发送，本次出现接收卡死的问题的产品也是采用的轮询发送，所以我简单的说明一下轮询发送，其他两种方式为 STM32 学习的基础问题，这里就不过多讨论。

发送相对简单，在 HAL 库实际都是使用HAL_UART_Transmit函数：

( }  K9 H% t: @" [+ o5 E- O

: a2 O( M% z& w

不管是哪个串口发送，都做了个简单的发送函数：

4 g* c5 Q/ [! l* |

发送没什么好说的，简单易用。

; p: p* X- Z/ [* y

1.2  串口接收

和串口发送一样，串口接收有3中方式：

• 轮询接收；
• 中断接收；
• DMA接收；
  

在我们正常的项目使用中，一般都是 中断接收 或者 DMA 接收，基本上不会使用 轮询接收的方式。

那么对于本次出问题的产品，我采用的是 中断接收的方式。

但是相比较发送，在 HAL 库中 使用中断接收的方式就有点 “五花八门” 的感觉。

1.2.1 标准库接收

在标准库的时候，我们经常这么用，在串口初始化的时候使用下面的语句使能中断：

1. //在串口初始化代码之后加上中断使能
     Z" m& f7 ?- g5 X( K2 m6 ]
2. USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,ENABLE);

复制代码

如果需要自动判断一帧数据，我们再开启一下 IDLE 中断：

1. USART_ITConfig(USART3, USART_IT_IDLE, ENABLE);

复制代码

然后在对应的中断处理函数中，直接读取 DR 寄存器（STM32F103 而言为 DR，STM32L051 为RDR），然后当 IDLE 中断产生，也可以处理一下标志位：

1. //自己用的，用到了 USART_IT_IDLE 标志位，有时候不合适
   
2. void USART3_IRQHandler(void)                 //串口3中断服务程序
   ( G4 J  I1 s% S, h! V) K& g# l; S- ]
3. {
   
4. u8 clear3=clear3;    //消除编译器没有用到的提醒
   1 _+ e# c; O4 z4 b+ T  Q
5. // u8  Res;
   
6. 
   
7. if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)  
   
8.   {
   
9.    USART_Enocean_BUF[Enocean_Data++] = USART3->DR;
   0 D5 L( Z+ c- X" J9 }. E, S
10.    USART3_RX_BUF[USART3_Data++] = USART_ReceiveData(USART3);
    
11.    // Res= USART_ReceiveData(USART3);
    4 i) f, V& ?- i  {) o! f
12.    // USART_SendData(USART1,Res);while(!(USART1->SR&USART_FLAG_TXE));
    
13.   }
    8 V  \3 |* K" n- p# y3 S% Q" o
14. 
    
15.     else if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_IDLE) != RESET)   
    
16.     {
    / k6 M9 \% f; q* L) F% W
17.    clear3=USART3->SR; //读SR寄存器 可以清空寄存器
    " Q5 C9 U' X" a
18.    clear3=USART3->DR; //读DR寄存器（先读SR寄存器，再读DR，为了清除IDLE中断）      
    + C" G$ `; b1 V: l
19.    USART3_RX_STA=1;   //标记接收到了一帧数据
    - Q0 F8 j4 N) Z; K7 w7 X/ H# R, i
20.    //USART3_Data=0;
    
21.     }               //enocean是不是读不到一帧数据，不用一帧数据测试一下  
    
22. }

复制代码

1.2.1 HAL库接收HAL库接收方式一

在 HAL 库函数接收的时候，其实也可以使用标准库上一样的中断标志使能：

1. MX_LPUART1_UART_Init();
   
2. __HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1,UART_IT_RXNE);

复制代码

IDLE 中断使能：

1. __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2,UART_IT_IDLE);

复制代码

这种方式的处理方式，可以和标准库差不多。

在 HAL 库中，外设的中断的入口函数都放在stm32l0xx_it.c 这个文件夹中（ 以STM32L051 为例），在这个文件中可以找到和标准库一样的 中断入口函数，我们可以进行如下处理：

1. void USART2_IRQHandler(void)
   
2. {
   
3.   /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
   $ v7 j5 ~0 N/ s% o9 [
4. 
   : b! R3 ]: j; J" J& N
5.   /* USER CODE END USART2_IRQn 0 */
   
6.   HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
   
7.   /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */
   
8.   if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_RXNE) == SET){
   
9.       //  USART_Enocean_BUF[Enocean_Data++] = huart2.Instance->RDR   
   
10.       //  RXNE 数据处理，直接读取数据      
    1 N+ a2 q4 g3 C2 p! X- d
11.   }
    
12.   if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE) != RESET))
    
13.   {
    7 j( U1 Y: F  q/ D! _
14.      __HAL_UART_CLEAR_IT(&huart2,UART_CLEAR_IDLEF); //Çå³ýÖжϠ 
    ; U9 q4 d% f- {$ ]+ F
15.      // ReceiveState = 1;
    ! \. t  L) c: o" n* O4 ^" L  O4 [
16.      // IDLE 数据处理，一帧数据接收标志位置位
    0 a' d, _( J; W& v* S+ m! Y
17.   }
    
18. }

复制代码

HAL库接收方式二

但是在于 HAL 中，还有一种比较常用的开启中断方法，不是直接使能中断，而是通过调用 HAL 库函数 HAL_UART_Receive_IT ：

" Q9 V0 X/ }, K( g2 S2 N7 u
/ K+ d# N2 o* e5 \1 z3 D+ g

. o) z0 s# m. s) {

一般的使用方式步骤：

2 [" x- d+ j: r% s
+ S1 O  F: R6 Q  _% R1 B; g. G

对于本次需要说明的问题，就是使用了 HAL_UART_Receive_IT 函数导致的，下文我们会说明，这里列出了基本的使用步骤。

二、 收发同时串口卡死？
8 }' ]7 \: R- ?& `0 K3 ^2.1 问题说明

最近测试部反馈，产品有些时候的下行没反应，这里所说的下行，其实就是串口接收。

霹雳扒拉一大堆多余的省略 ... ... 只说几个重点：

出问题的最后现象就是串口发送正常，但是永远接收不到数据了，其他程序正常运行。

出问题只存在于串口又有接收，又有发送的产品上。

产品发送一般是周期性的，但是接收是随机的，无线信号串口接收，所以产品的出问题的情况也是随机的，但是数据量大起来肯定就会出现永远接收不到的问题。

/ t' B. k! f- ]. m' ]9 Z( ]2.2 尝试的处理方式

因为所有的一些都是按照正常流程设计的，按理来说实在是不知道为什么会这样，所以网上查询测试了好久，现在我把尝试的处理方式以及步骤记录说明一下：

2.2.1 清除错误标志位

在使用 HAL 库的时候，有4个错误 flag，如下图：

* q! d6 F$ _, p' j0 U$ j" R* {

期初还以为是某些异常错误导致的，经过网上的的一些查询，刚开始是添加了清除错误标志位：

1. __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_PE);//清标志
   
2. __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_FE);
   / O( ]7 ^. d# w" E, R/ r& e, V
3. __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_NE);
   
4. __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_ORE);

复制代码

( ^! Y2 K: j1 R0 ?7 Z, P2 V

在需要的地方加上错误标志位清除，我是在清除串口缓存中处理的：

9 i3 w' J; j# v/ x& N1 y, J

! T7 Z- }! q) ]9 U% C7 Y
# G2 R! w3 a1 `! S& k' o
+ d( M9 ~8 z7 c9 g' X* f# H/ {3 T2.2.2 串口溢出错误

其实串口溢出错误在上面的已经清除过标志位，因为这个问题着实搞得我头有点大，所以看到网上前人的处理方式和上面直接清除不一样，还是试了一把。

这里简单说明一下，我还特意去看了下自己的 CubeMX 设置，在设置的时候 有一个 Overrun 错误标志位，平时我们设置都不一

定往下拉着看 = =！：

6 \) A& p% U% T) F2 U0 Y( z& \& ?

( S+ w( D2 x3 a. C% K9 n8 S

然后确定了开启了串口溢出错误检测以后，我根据网上的方式，加了一个HAL_UART_ErrorCallback函数，其实就类似于HAL_UART_RxCpltCallback 函数：

/ `* y4 p. Y- s6 A9 M' [
6 I$ ^4 t' X4 v: \- E

自己加了一个 出错处理函数，其实现在看来，当然也是没有用的。

2.2.3 HAL库的半双工处理？

折腾了好长一段时间，其实一开始就知道问题在于 同时收发会出问题的情况，那么继续上网找问题。

最终确定了一个问题就是：

我们都知道 STM32 串口是全双工的， STM32 HAL库在处理接收的时候会锁一下串口一会，导致变成某个短时间的“半双工”。

这个时候如果同时收发就会出现问题，最后解决的办法在这篇文章中看到了：STM32 F103串口同时收发出现死锁问题解决办法

问题在于我们使用的HAL_UART_Receive_IT函数中，有对串口加锁的操作：

虽然在后面有解锁：

3 }- F0 C3 i" I- @0 R' r3 @
7 v+ m* y8 _$ D. \+ E

但是根据后期的解决方式来说，确实就是这个HAL_UART_Receive_IT函数的问题，最后使用的方式为，在产生一次中断以后开启的时候手动解锁：

! M0 B/ ?( g/ s7 c$ `6 q6 J# j
1 q1 f  F  ^2 t8 y" i1 `* w4 K

1. void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
   
2. {
   % `/ w5 n4 C+ x# L, v
3.   if(huart->Instance == LPUART1){
   
4.     Enocean_Data++;
   
5.     if(Enocean_Data > 98)Enocean_Data = 0;
   
6.     while(HAL_UART_Receive_IT(&hlpuart1, (uint8_t *)&USART_Enocean_BUF[Enocean_Data], 1) != HAL_OK){
   
7.       hlpuart1.RxState = HAL_UART_STATE_READY;
   
8.       __HAL_UNLOCK(&hlpuart1);
   
9.     }
   1 ?: J$ S. u7 H0 I* @* `7 N$ O0 }
10.   }
    
11.   else if(huart->Instance==USART1)
    
12.   {  
    9 l% }/ @( z. R3 k+ ?2 `% O$ [4 J
13.   }
    
14. }

复制代码

7 U. A2 l- p: u) A! }# e) A) J+ R) `

终于，串口不再卡死 ， 成功！

8 U5 U% s- c2 z7 L0 X! R, h+ G
转载自：矜辰所致
如有侵权请联系删除

9 h$ o8 k! I0 ?3 T9 Z  {; U

直接使用HAL_UART_Transmit_IT，不会卡死，不过调用的时候要保证上一帧已经发送完成，不然会丢数据。

我觉得吧，一般情况使用HAL库收发函数要成对使用，接收和发送要么都轮询，要么都中断，要么都DMA，这样不用做特殊处理问题不大。

特殊情况下，比如RS485通信，收发不同时发生，轮询发+中断收也没问题。