【STM32】HAL库串口中断仅接收两个字符问题解决方法

【STM32】HAL库——串口中断只接收到两个字符

一、问题描述

环境：STM32CubeMX(6.7.0)+MDK-ARM(V5.36.0.0)+STM32F103C8T6

使用XCOM发送字符串（总共8个字符），单片机进行解析为ModBus协议失败，只接收到前两个字节的数据。

二、解决方法

原串口中断回调函数：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1) //判断是哪个串口调用回调函数
    {
        if(modbus.reflag==1)     //有数据包正在处理
		{
			return;
		}
		modbus.rcbuf[modbus.recount++]=sbuf;
        printf("modbus.recount = %d, sbuf = %d\r\n", modbus.recount-1, sbuf);
		modbus.timout=0;
		if(modbus.recount ==1)  //收到主机发来的一帧数据的第一个字节
		{
			modbus.timrun=1;      //启动定时
		}
    }
    
    if(huart->Instance == USART2)
    {
        
    }
    //重新使能串口接收中断
     HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &sbuf, sizeof(sbuf));
}

去掉串口中断回调函数的printf函数即可

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1) //判断是哪个串口调用回调函数
    {
        if(modbus.reflag==1)     //有数据包正在处理
		{
			return;
		}
		modbus.rcbuf[modbus.recount++]=sbuf;
		modbus.timout=0;
		if(modbus.recount ==1)  //收到主机发来的一帧数据的第一个字节
		{
			modbus.timrun=1;      //启动定时
		}
    }
    
    if(huart->Instance == USART2)
    {
        
    }
    //重新使能串口接收中断
     HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &sbuf, sizeof(sbuf));
}

三、原因分析

在嵌入式系统中，将printf函数直接放在串口中断服务程序(ISR)中会导致一些问题，这是因为printf函数通常是一个比较复杂的函数，它需要执行多个指令，而在ISR中执行复杂的操作可能导致不可预测的行为和性能问题。以下是一些原因：

1.中断上下文的限制：中断服务程序在一个称为中断上下文的环境中执行。这个上下文可能与主程序上下文有很大不同，包括栈大小和运行时限制。printfi通常依赖于一些栈和堆内存，而在中断上下文中使用这些资源可能导致栈溢出或堆破坏。

2.原子性问题：在中断中执行printf可能会打破原子性要求，这意味着中断可能在中断服务程序运行期间被其他中断中断，这可能导致数据竞争和不一致的数据状态。

3.阻塞问题：pitf函数通常需要一些时间来完成，如果在中断中执行，可能会阻塞其他中断的处理。这可能导致严重的性能问题，特别是在高优先级中断和紧急任务的情况下。

为了在嵌入式系统中进行调试和输出信息，通常推荐使用轻量级的日志或缓冲机制，以便在中断中记录信息，然后在主程序上下文中将它们输出到串口。这可以确保不会出现上述问题，同时仍然允许你进行调试和数据记录。如果你需要在中断中快速记录数据，可以使用全局变量或环形缓冲区，然后在主程序上下文中定期检查并输出这些数据。

总之，在中断中执行prit通常是不建议的，因为它可能会引发各种问题，包括性能问题和数据不一致。最好的做法是在中断中尽量保持操作的简单和快速，将复杂的操作和输出留给主程序上下文。