STM32的串口空閑中斷及接受數據 - 全文

STM32的串口空閑中斷及接受數據——STM32簡介

STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M3內核

STM32的串口空閑中斷及接受數據——關于什么是空閑中斷：

檢測到接收數據后，在數據總線上的一個字節時間內，沒有接收到數據觸發空閑中斷。RXNE置位一次，空閑總線就檢測一次。

關于STM32串口空閑中斷的問題

1.空閑中斷是接受數據后出現一個byte的高電平（空閑）狀態，就會觸發空閑中斷。并不是空閑就會一直中斷，準確的說應該是上升沿（停止位）后一個byte，如果一直是低電平是不會觸發空閑中斷的（會觸發break中斷）。

2.關于第二點有要鋪墊的三個情況，datasheet中

“當一空閑幀被檢測到時，其處理步驟和接收到普通數據幀一樣，但如果IDLEIE位被設置將產生一個中斷”

“空閑符號被視為完全由‘1’組成的一個完整的數據幀，后面跟著包含了數據的下一幀的開始位‘1’的位數也包括了停止位的位數” 空閑符號的配圖后面跟這一個低電平。

有人理解為只有收到下一個數據的起始位才會觸發中斷，這樣理解是不對的，應該是數據后有空閑了一幀就會觸發。

3.清中斷的方式感覺奇怪，使用函數USART_ClearITPendingBit（ USART1， USART_IT_IDLE ）清除不了中斷的。我用的是3.5的庫，查看函數說明，里面的@param 參數并沒有IDLE，后面的@note中，這樣說：

”PE（Parity error），FE（Framing error），NE（Noise error），ORE（OverRun error） and IDLE（Idle line detected） pending bits are cleared by software sequence： a read operation to USART_SR register （USART_GetITStatus（）） followed by a read operation to USART_DR register （USART_ReceiveData（））。“

我是通過語句”USART1-》DR;“來清除IDLE中斷的。

關于STM32的串口空閑中斷及接受數據——解析

整體的思路

一開始設置好DMA接收，可以把緩沖區長度設置為幀最大長度，我們可以把RX連接到定時器的管腳輸入端，并且一開始設置輸入并且使能引腳下降沿中斷，當幀的第一個字節發送時，因為起始位為低電平，空閑時UART為高電平，滿足條件，進入中斷，禁止中斷，并且在中斷中開啟定時器，該定時器工作在復位模式，上升沿復位，并且設置好定時器輸出比較值為超時時間，比如20ms，這樣，在傳輸后面字節時，肯定會有高低電平出現，即便是傳輸的是0x00，0xFF，雖然UART數據區不變，但是都為1，或都為0，但是因為起始位為低電平，停止位是高電平，所以肯定會有上升沿，定時器會一直復位，輸出定時器的計數器一直到達不了輸出比較值，當一幀傳輸結束后，定時在最后一個字節復位后，由于沒有數據繼續到達，無法復位，則計數器就能計到輸出比較值，這時發出中斷，在定時器中斷中可以計算出接收數據的長度，并且通知外部數據已經接收完畢。）

另一種USART DMA接收未知數據長度的接收，使用的是USRAT空閑總線中斷接收，這種方法也在網站上比較多見，使用DMA發送USART數據替代了以前的查詢法發送，其速度快了很多，尤其是在大量數據傳輸與發送的時候其優勢更加明顯。

舉個例子：

1、后臺數據-》USART1-》 USART2-》其它設備，其它設備數據-》USART2-》 USART1-》后臺，這兩個數據過程也可能同時進行。

2、由于硬件的限制，USART1和USART2的傳輸波特率不一樣，比如USART1使用GPRS 通信，USART2使用短距離無線通信；或者USART1使用以太網通信，USART2使用485總線通信。

現在我把我實現的過程簡單描述一下：

1、初始化設置：USART1_RX DMA1_ Channel5，USART2_RX DMA1_ Channel6，USART1_TX DMA1_ Channel4，USART2_TX DMA1_ Channel7（具體設置請看程序包）

2、當數據發送給USART1接收完畢時候會引起USART1的串口總線中斷，計算DMA1_ Channel5內存數組剩余容量，得到接收的字符長度。將接收的字符給DMA1_ Channel4內存數組，啟動DMA1_ Channel4通道傳輸數據，（傳輸完成需要關閉。）下一次數據接收可以在啟動DMA1_ Channel4時候就開始，不需要等待DMA1_ Channel4數據傳輸完成。但是上一次DMA1_ Channel4完成之前，不可以將數據給DMA1_ Channel4內存數組，會沖掉以前數據。

3、 USART2類同USART1。

#e#

源程序：

IO口定義：

void GPIO_Configuration（void）

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* 第1步：打開GPIO和USART部件的時鐘 */

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO， ENABLE）;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_USART1， ENABLE）;

/* 第2步：將USART Tx的GPIO配置為推挽復用模式 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

/* 第3步：將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式

由于CPU復位后，GPIO缺省都是浮空輸入模式，因此下面這個步驟不是必須的

但是，我還是建議加上便于閱讀，并且防止其它地方修改了這個口線的設置參數

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

/* 第1步：打開GPIO和USART2部件的時鐘 */

//RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO， ENABLE）;

RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_USART2， ENABLE）;

/* 第2步：將USART2 Tx的GPIO配置為推挽復用模式 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

/* 第3步：將USART2 Rx的GPIO配置為浮空輸入模式

由于CPU復位后，GPIO缺省都是浮空輸入模式，因此下面這個步驟不是必須的

但是，我還是建議加上便于閱讀，并且防止其它地方修改了這個口線的設置參數

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

/* 第3步已經做了，因此這步可以不做

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

}

串口初始化：

void USART_Configuration（void）

{

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

/* 第4步：配置USART參數

- BaudRate = 115200 baud

- Word Length = 8 Bits

- One Stop Bit

- No parity

- Hardware flow control disabled （RTS and CTS signals）

- Receive and transmit enabled

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 19200;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_Init（USART1， &USART_InitStructure）;

//配置USART1空閑中斷

USART_ITConfig（USART1， USART_IT_IDLE ， ENABLE）;

/* 第5步：使能 USART，配置完畢 */

USART_Cmd（USART1， ENABLE）;

/* CPU的小缺陷：串口配置好，如果直接Send，則第1個字節發送不出去

如下語句解決第1個字節無法正確發送出去的問題 */

USART_ClearFlag（USART1， USART_FLAG_TC）; /* 清發送完成標志，Transmission Complete flag */

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_Init（USART2， &USART_InitStructure）;

//配置USART2空閑中斷

USART_ITConfig（USART2， USART_IT_IDLE ， ENABLE）;

USART_Cmd（USART2， ENABLE）;

/* CPU的小缺陷：串口配置好，如果直接Send，則第1個字節發送不出去

如下語句解決第1個字節無法正確發送出去的問題 */

USART_ClearFlag（USART2， USART_FLAG_TC）; /* 清發送外城標志，Transmission Complete flag */

}

DMA配置：

void DMA_Configuration（void）

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

/* DMA clock enable */

RCC_AHBPeriphClockCmd（RCC_AHBPeriph_DMA1， ENABLE）; //開啟DMA1外設時鐘

/* DMA1 Channel4 （triggered by USART1 Tx event） Config */

DMA_DeInit（DMA1_Channel4）;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40013804;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = （uint32_t）USART1_SEND_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //循環模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init（DMA1_Channel4， &DMA_InitStructure）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel4， DMA_IT_TC， ENABLE）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel4， DMA_IT_TE， ENABLE）;

/* Enable USART1 DMA TX request */

USART_DMACmd（USART1， USART_DMAReq_Tx， ENABLE）;

DMA_Cmd（DMA1_Channel4， DISABLE）;

/* DMA1 Channel5 （triggered by USART2 Tx event） Config */

DMA_DeInit（DMA1_Channel7）;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40004404;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = （uint32_t）USART2_SEND_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init（DMA1_Channel7， &DMA_InitStructure）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel7， DMA_IT_TC， ENABLE）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel7， DMA_IT_TE， ENABLE）;

/* Enable USART1 DMA TX request */

USART_DMACmd（USART2， USART_DMAReq_Tx， ENABLE）;

DMA_Cmd（DMA1_Channel7， DISABLE）;

/* DMA1 Channel5 （triggered by USART1 Rx event） Config */

DMA_DeInit（DMA1_Channel5）;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40013804;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = （uint32_t）USART1_RECEIVE_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init（DMA1_Channel5， &DMA_InitStructure）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel5， DMA_IT_TC， ENABLE）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel5， DMA_IT_TE， ENABLE）;

/* Enable USART1 DMA RX request */

USART_DMACmd（USART1， USART_DMAReq_Rx， ENABLE）;

DMA_Cmd（DMA1_Channel5， ENABLE）;

/* DMA1 Channel6 （triggered by USART1 Rx event） Config */

DMA_DeInit（DMA1_Channel6）;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40004404;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = （uint32_t）USART2_RECEIVE_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init（DMA1_Channel6， &DMA_InitStructure）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel6， DMA_IT_TC， ENABLE）;

DMA_ITConfig（DMA1_Channel6， DMA_IT_TE， ENABLE）;

/* Enable USART2 DMA RX request */

USART_DMACmd（USART2， USART_DMAReq_Rx， ENABLE）;

DMA_Cmd（DMA1_Channel6， ENABLE）;

}

中斷優先級配置：

void NVIC_Configuration（void）

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

/* Configure one bit for preemption priority */

NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_2）;

/* Enable the USART1 Interrupt */

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;