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

+ r' ?' y" \* h- }6 y0 X* z
8 K4 w( f) ?( x/ @* I+ g" V

1、IO及UART初始化，并使能空闲中断：

1. // UART.c
   
2. 
   3 m8 i) u! `4 @5 Q8 s  R% T& i; n
3. int UARTInit(void)
   + H$ T% J1 Y! s8 W+ |+ v
4. {
   . u' y+ m2 P- \& {/ h
5. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
   . _; s4 N) c* P7 A7 \' |/ y, p0 V3 s
6.    
   
7.     /* IO初始化 */
   ' ^! ]& h0 g9 U8 G3 J* e
8. __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
   2 J' C3 n6 c  C/ x, V0 }0 J
9.    
   
10. GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    . H1 L3 A: F; A
11. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    
12. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    / h4 w" h. z; o' J% L
13. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
14. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    / ~/ Z/ B4 O; U3 D1 r( L& M* S: Z
15. 
    8 G8 Z: t; j2 O
16.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    ' ?9 T4 U3 }; x; d' C* P3 Y, k
17. GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    
18. GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    * ~9 n0 _! d5 v' h% U6 [7 n
19. GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
20. HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    6 ?; X. `# D8 x2 O
21.    
    
22.     /* UART1初始化 */
    9 l5 i9 H6 w/ p" z: v$ \
23.     __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    
24.    
    
25.     UARTDev1.UART_Handle.Instance = USART1;
    
26.     UARTDev1.UART_Handle.Init.BaudRate = 115200;
    
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;
    8 a) _  C0 I" G8 O# N
30.     UARTDev1.UART_Handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    ) `/ G- m1 j( r5 t3 E; R
31.     HAL_UART_Init(&UARTDev1.UART_Handle);
    3 ?4 y+ i6 R4 f# o8 n- T" |
32. 
    ( O- K" h: }7 ?% k; p# j- y
33.     /* UART1中断初始化 */
    + A% Y0 v7 f; [. p
34.     HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
    9 d3 H# f  a3 @* }& r+ ]
35.     HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    # H/ @, [* [8 e
36.    
    
37.    
    
38.     /* UART1启动接收 */
    & \) {9 V/ y! A
39.     HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    , {' T# [7 y4 \$ U/ r* T/ g- a
40.    
    
41.     /** UART1开启空闲中断 **/
    
42.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UART_IT_IDLE);
    
43.    
    : P9 ^; M  D( R
44.     return 0;
    
45. }

复制代码

+ [* Y7 F9 l" k7 F1 b

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
   : L$ P2 `1 H' d6 i! n! F3 y
2. void USART1_IRQHandler(void)
   
3. {
   
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 */
   6 A; A: E0 ?# G7 b- n% Z3 w4 `! B) k$ g
8.     if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart->UART_Handle, UART_FLAG_IDLE))
   
9.     {   /* 接收到完整一帧数据 */
   " ]1 ?3 t& a" J4 N* u) d
10.         UARTSendData(huart, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE - UARTDev1.UART_Handle.RxXferCount);
    
11.         
    # W9 v! d* Z: E# J9 V4 c4 C
12.         /* 重新启动接收 */
    - B+ e. l# ~; R( R$ q
13.         HAL_UART_AbortReceive_IT(&UARTDev1.UART_Handle);
    " L$ s2 p: T. m- d$ e8 |# l
14.         HAL_UART_Receive_IT(&UARTDev1.UART_Handle, UARTDev1.RxBuffer, UART_RX_BUFFSIZE);
    
15.         /* 清空闲中断 */
    7 @" N+ V9 g' K2 y' z
16.         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart->UART_Handle);
    5 ]1 i: @* o7 ^7 B5 X8 U
17.     }
    
18. }

复制代码

7 ]- Q$ Q7 `+ h5 K3 a1 S" P0 H' A! j

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. {
   4 |# T  ]( Z1 ~6 J# n! K& c+ z
3. HAL_Init();
   * r4 q. ^8 r- R7 ?! r, W, h
4.     SystemClockInit();
   . d0 C( Q/ s( [! L0 j
5.     GPIOInit();
   1 x% h- n! }, l/ E, e# B1 h
6.     UARTInit();
   
7.    
   
8. while(1)
   
9. {
   % q5 \7 W' D+ @' w3 U8 m# `$ Y; X
10.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);
    
11.         HAL_Delay(500);
    
12. }
    6 p5 E# Z8 f1 t2 }% j; {% w
13. }

复制代码

2 W7 |) e/ d1 l; |% u) Q6 Z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。

& s9 ?* X/ z( t, D

  z; l1 F3 h3 h" o

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。

( ~! ?6 l' m" f1 B" Q

转载自：嵌入式技术栈

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学习了