这次我们利用STM32F103的UART内部的空闲中断来实现对串口任意长数据的接收，通过简洁的手段解决了接收端在事前无法得知数据长度的问题。本次教程我们需要一块STM32核心板与一个USB转TTL工具。

一、原理介绍

STM32的异步串口接收寄存器可以存放1个字节，当我们开启接收中断（RXNEIE）时，当串口外设接收到一个字节的数据时 数据接收（RXNE）标志位置1，同时触发串口中断，此时我们可以把接收寄存器RDR中的数据转移至我们自定的缓存区中。

此种方式我们只能一个字节一个字节的接收数据，如果我们事先不知道需要接收的数据长度或未规定帧尾内容，我们便无法判断数据是否已经接收完毕。这时我们可以采用总线空闲标志（IDLE），使能空闲中断（IDLEIE）当检测到线路空闲时会触发串口中断，我们便知道一帧数据接收完成，可以送往上层应用中进行处理了。

二、代码编写

这里我们使用串口1，波特率初始化为115200，因为stm32f1的hal库似乎实现不完全，没有总线空闲相关的函数，我们这里自己实现下。如果使用的是stm32f4及以上可以使用函数：

1. HAL_StatusTypeDef HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

复制代码

$ i5 _( ~  i9 n& O; r/ x7 H9 b- F6 X

1、IO及UART初始化，并使能空闲中断：

1. // UART.c
   
2. 
   7 _0 ^8 a& b  k0 I: _$ ]
3. int UARTInit(void)
   , d: I$ v( Z) f& T7 Y! V
4. {
   ; M  u6 K+ }  ]* R' z
5. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
6.    
   
7.     /* IO初始化 */
   
8. __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   6 Z3 @3 s' ~, ], p* f' m
9.    
   
10. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    $ {2 I7 h  O/ R7 q- g. T/ F8 T
11. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    
12. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    5 R5 X" }4 c) G! [! ]  Q, f
13. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    2 M9 F. Y7 a4 G& I3 Y
14. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    0 g, d8 q2 b0 ~9 \( k
15. 
    9 I" w8 f3 B# t2 ?- m
16.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    
17. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    
18. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    9 j' n) d# M' k/ C& d/ ~
19. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    ; Y& p' u9 B( H4 p
20. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    4 \. ?3 Y7 l: Q: d+ b
21.    
    
22.     /* UART1初始化 */
    ; R, h! j) {- X; w
23.     __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    8 \: y7 A$ M# t, ^; Q9 c% g/ Q
24.    
    : J. p& x; Y/ n
25.     UARTDev1.UART_Handle.Instance = USART1;
    2 [8 e2 `6 A2 |6 A& i9 V8 t: f  V
26.     UARTDev1.UART_Handle.Init.BaudRate = 115200;
    4 y& i0 x& _7 s- W3 x# N5 K
27.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    
28.     UARTDev1.UART_Handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    
29.     UARTDev1.UART_Handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    
30.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    * O1 j- n" H; R/ I+ }; r
31.     HAL_UART_Init(&UARTDev1.UART_Handle);
    ; y9 Y* G! p7 B- L  x. r
32. 
    
33.     /* UART1中断初始化 */
    8 a# P# `, ?8 i/ i# x- F
34.     HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
    2 f$ S% _  ]4 [& k5 c: c  O
35.     HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    % r+ V1 T/ a) @. X7 O6 s
36.    
    
37.    
    
38.     /* UART1启动接收 */
    1 M: f# \9 r) P% P2 Q7 i4 g& J
39.     HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    
40.    
    
41.     /** UART1开启空闲中断 **/
    
42.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UART_IT_IDLE);
    , O/ @- J: C4 [
43.    
    
44.     return 0;
    - ]- n- L( M0 u
45. }

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2、中断处理函数，这里接收完一帧数据后会原样发出去：

1. // UART.c
   2 A4 G4 V% S# s. o8 Z+ h
2. void USART1_IRQHandler(void)
   4 V+ v; |! Y* c' l
3. {
   " y2 w0 M/ F6 ]5 Q: o, P' r
4.     UARTDef *huart = &UARTDev1;
   
5.    
   
6. HAL_UART_IRQHandler(&huart->UART_Handle);
   
7.     /* F1的HAL库中未实现IDLE相关功能，固自行实现 */
   3 W- w$ P- ]- j1 ]$ }7 [% X: ~
8.     if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart->UART_Handle, UART_FLAG_IDLE))
   , e4 Z4 e  \* |. Z
9.     {   /* 接收到完整一帧数据 */
   7 a. a- [6 J4 ]" B0 }1 ?
10.         UARTSendData(huart, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE - UARTDev1.UART_Handle.RxXferCount);
    $ _+ O6 h5 X. D" x
11.         
    3 f/ {2 a  [$ o2 L$ T5 a- v
12.         /* 重新启动接收 */
    
13.         HAL_UART_AbortReceive_IT(&UARTDev1.UART_Handle);
    
14.         HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    . H# k  _7 `# E/ q$ J; @
15.         /* 清空闲中断 */
    ' v8 h' f' C8 G. K' r; D/ m
16.         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart->UART_Handle);
    
17.     }
    , E8 K* ^: t2 [# ^# f  ~: m
18. }

复制代码

3、主函数里别忘了添加初始化函数，因为所有处理都在中断中完成了，这里主循环里就放了个led闪烁的代码：

1. int main()
   8 k3 n* O; D6 m! p% Q. D
2. {
   
3. HAL_Init();
   1 g* f2 ?; L" R8 c7 o7 C  u; L
4.     SystemClockInit();
     @) w$ S2 K8 L( X9 u
5.     GPIOInit();
   
6.     UARTInit();
   # L& l2 x& |% P
7.    
   2 X8 q8 x# t. z! d
8. while(1)
   
9. {
   
10.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);
    
11.         HAL_Delay(500);
      w' W% J# j8 l. b
12. }
    
13. }

复制代码

三、效果演示

我们当前实现了从串口1接收了一帧数据后原样返回的功能，我们拿出USB转TTL模块，把RXD、TXD分别与板子的PA9、PA10连接，打开串口调试助手，设置好对应波特率，发送一条信息可以看到我们收到了相同的字符。

3 b+ J; K' E; d& i7 O

# H; S6 `7 I, v) z; f% X: j

完整代码可以从文章最后方下载，不同文章的代码在不同branch。下次我们讨论下SPI的使用。

转载自：嵌入式技术栈

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. Z4 G8 c: D9 ?4 \% e

学习了