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

/ c7 z, t1 N, E/ [+ S

1、IO及UART初始化，并使能空闲中断：

1. // UART.c
   : \. j4 G; R9 {  t4 ]2 d# l8 |
2. 
   
3. int UARTInit(void)
   
4. {
   
5. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   
6.    
   
7.     /* IO初始化 */
   7 y2 k. N4 L' f) G) @. j
8. __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   
9.    
   . k9 x  `6 z4 h/ ]. g5 H# Q
10. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    
11. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    4 ?( j  b4 x& S, l5 x" P2 z. O, w
12. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    
13. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    8 f" g% D& C# h* y
14. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
15. 
    * z2 M3 X3 N8 ^4 `& ?4 e8 h+ F
16.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    
17. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    
18. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
19. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
20. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    2 L3 c, S. X+ ^# t
21.    
    - P/ L0 _" j- H- g5 U
22.     /* UART1初始化 */
    
23.     __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    
24.    
    
25.     UARTDev1.UART_Handle.Instance = USART1;
    
26.     UARTDev1.UART_Handle.Init.BaudRate = 115200;
    ( L! T3 t8 d5 e9 g, J! x( M
27.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
      r; ^5 D$ R" s5 y
28.     UARTDev1.UART_Handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    * P4 [5 a4 c+ j3 N- g4 J- Z# F
29.     UARTDev1.UART_Handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
    . W9 `- S% T' e& ?" L- w% B0 ]
30.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    
31.     HAL_UART_Init(&UARTDev1.UART_Handle);
    
32. 
    
33.     /* UART1中断初始化 */
      r, ]/ h/ A0 R- P) r' w
34.     HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
    
35.     HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    
36.    
    
37.    
    
38.     /* UART1启动接收 */
      ~5 p" A! K' ~8 w2 s
39.     HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    
40.    
    - J, a8 _. E- l( Q: s: f: @
41.     /** UART1开启空闲中断 **/
    0 x6 W) |$ d( D2 M: l3 X: Z! v
42.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UART_IT_IDLE);
    , m. n' r, E- A3 i- O
43.    
      J4 j  P: Y' l( A3 M8 w7 y
44.     return 0;
    9 R' `! R1 m' ^" W' O- H. z0 M' Q' t
45. }

复制代码

. J' q- B5 I* X

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. void USART1_IRQHandler(void)
   
3. {
   0 a  Y! S8 a( }; O8 @
4.     UARTDef *huart = &UARTDev1;
   ' H" p$ u7 I# [2 W% K1 o4 L
5.    
   & H; U  J0 A0 j) |: J3 M
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 */
   
8.     if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart->UART_Handle, UART_FLAG_IDLE))
   
9.     {   /* 接收到完整一帧数据 */
   
10.         UARTSendData(huart, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE - UARTDev1.UART_Handle.RxXferCount);
    
11.         
    9 p6 J1 F% c9 L: m8 ~0 n
12.         /* 重新启动接收 */
    2 r( e, t$ F$ h7 W! w, E& v8 a
13.         HAL_UART_AbortReceive_IT(&UARTDev1.UART_Handle);
    / L6 w  G0 q0 \3 n
14.         HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    . P! O. a# r6 |! _9 f; u, m
15.         /* 清空闲中断 */
    : ~, m' `/ x  k: ?
16.         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart->UART_Handle);
    & e7 ^3 |$ |3 ~" {
17.     }
    
18. }

复制代码

1 F0 z" E8 ~3 b* ]) ]" b3 A; ~

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()
   
2. {
   
3. HAL_Init();
   
4.     SystemClockInit();
   - Y" S# O/ I; N  f
5.     GPIOInit();
   
6.     UARTInit();
   
7.    
     t" \5 R; n, p
8. while(1)
   
9. {
   , Z0 ]  J* x3 W: y, m
10.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);
    
11.         HAL_Delay(500);
    ( K4 L9 D* c) ~8 W9 s/ d
12. }
    7 E  h" ~* b2 g
13. }

复制代码

+ c3 N( h# @4 J: M0 r1 F9 n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。

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。

1 g2 n+ D# K+ e3 |+ B* N1 k

转载自：嵌入式技术栈

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9 d/ D! @% i% I  H! j* p  m

学习了