基于STM32串口中断之缓存区溢出卡死经验分享

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攻城狮Melo 发布时间：2024-5-29 19:53

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文章简介:	基于STM32串口中断之缓存区溢出卡死经验分享

一个关于STM32串口的问题。他想实现接收无限制字符数量的串口信息。

但是他遇到了一个问题，他在主函数中发送循环发送内容（500ms的延时）串口一中断回调函数中如果收到了串口内容，就利用串口发送。

但是他的串口一旦接收到了信息就会导致主循环中的串口发送极快。他的主代码如下

unsigned char RecieveBuffer;9 c( g6 |5 S! O; J
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); q/ r7 e$ \: ^1 x% N
{
, o0 a3 l: z! c% l
UNUSED(huart);
6 f6 x8 H. E4 n1 P" V9 h* F
HAL_UART_Transmit(&huart1,&RecieveBuffer,8 ,100); // 将接收到的数据再通过串口发送出去
$ c$ v% d* a0 ]: x4 L
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&RecieveBuffer,8); //使能接收中断,RecieveBuffer的类型是uint8_t, }2 ]# s6 u f6 f* ~1 n3 Y |& x$ Y
}

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看了他的代码，就这么短短的7行代码，让我汗流浃背。

他的发送和接收中有一个参数是8,这意味着当串口接收的寄存器中有8个数据时就会触发中断回调。

我们需要注意的是，串口寄存器的数据会被存储到缓存区中，这里的缓存区相当于一个队列先进先出，当我们调用HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&RecieveBuffer,8);

会将RecieveBuffer作为缓存区，将串口接收的信息存入缓存区。

那么让我们来试一下这段代码。

微信图片_20240529195314.png

可以看到，代码死住了。其实不难理解，我们发送数据的时候，由于缓存区只有一个字符的空间，我们发送八个字符的时候会导致缓存区溢出。所以我朋友的代码可以“正常运行”也是一件非常奇怪的事情。

所以正确的做法应该是：设置和缓存区一样长的读取字符。

unsigned char RecieveBuffer[8];
7 N" ~3 K+ J; c+ Y! p6 F
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
. R" S, V* K: Y: Q, h' c }+ t9 j
{
4 F4 U s' r" J! m; u; z4 o" Q
UNUSED(huart);# W* ^. P, a8 b6 E7 q0 b
HAL_UART_Transmit(&huart1,&RecieveBuffer,8 ,100); // 将接收到的数据再通过串口发送出去 P' b" n: d4 M3 Q0 z4 k
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&RecieveBuffer,8); //使能接收中断,RecieveBuffer的类型是uint8_t, \* Q; y# P, J
}

复制代码

这样子就可以实现每接收8个字符就调用中断一次

微信图片_20240529195311.png

可以看到，我们正常的发送了8个字符。

但是这样子有一个非常非常致命的缺点！

由于我们的代码每8个才会接收一次，所以当我们的发送的数量小于8时，必须发送多次才能会触发一次调用。

注意，这里的每次我们都是先发送再接收，因为初始化的时候是启用了接收。

微信图片_20240529195307.png

当我们发送3次“123”时才能让接收的字符>=8，我们把前八个发送了出去，此时缓存区剩下了一个字符是“3”

微信图片_20240529195305.png

第二次我们发送了三次“123123123”，再次让字符数量>=8，这时候把缓存区的八个“31231231”发送出去再接收后面的“23”，这时候缓存区的数据为:"23 "。

微信图片_20240529195302.png

最后我们第三次发送“123”的时候，由于23 + 123 + 123 这时候，虽然这里按理来说正好八个，但是实际测下来，当这时候接收的时候系统就会卡死。

所以，实际上这种方法必须保证发送端的数据是完完整整的八个八个发送，多一个少一个都不行。

解法
事实上最标准的做法是单个字符单个字符处理。定义一个大的缓存区，用来存储接收到的字符并且确立一个结束符来确定数据流的结束。

if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成0 p6 i/ [1 b6 T7 s
{
" l1 |3 K/ o) o: w1 Q, h. g
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
. Z& a5 A- u! U$ t" g( C% ?' Y
{
6 c5 a; {% l0 B) l. ~- v5 H* }6 V
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始- p6 g) d; m* V$ Z$ \
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了 3 E' j/ M- z% H/ c. J
}" M9 ?8 ^9 t$ R7 f' a
else //还没收到0X0D
2 m' J6 ]6 [/ e
{ . q- s8 ?9 s [
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;1 k4 F5 O* ?$ [% h2 o3 x
else
: `" h& D5 R2 ]" J0 a, O: Q
{
. t+ H# b8 n9 L) _; f/ a! x
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
- T+ N2 u. `) k- W- \ _' _& g' L
USART_RX_STA++;5 b) `1 P0 Q" r, R) p
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收 + |. q5 ^7 P6 I V
} 1 f5 H- M, _% T+ v
}
; r. ? [5 g# m" O+ M+ v8 [3 R$ g
}