STM32 HAL库：利用空闲中断实现不定长数据接收详解

一、什么是空闲中断

    IDLE中断产生条件：串口在接收完一个字符串，进入空闲状态时（IDLE置1）便会激发一个空闲中断。

    RXNE中断（串口接收中断）：当串口接收到一个bit的数据时，(读取到一个停止位) 便会触发 RXNE接收数据中断。

区别：比如上位机一次性给单片机发送了114个字节，会产生114次RXNE中断，1次串口空闲中断。

注意：RXNE中断类似于HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);

回调函数是一种特殊的函数，它在特定事件发生时由系统或库调用，而不是由程序显式调用。当使用 HAL_UART_Receive_IT 函数启动UART接收中断后，每当接收到一个字符时，该回调函数就会被调用一次。

我们在接收中断中保存各个字节进缓冲数组，在传输结束触发空闲中断时将缓冲数组内容取出，即可实现不定长数据接收。

二、如何实现不定长数据收发

 第一步：在初始化时，添加需要的缓冲数组与标志位。开启串口空闲中断与接收中断。（这一步操作在main.c中）

注意：由于初始化完成后，IDLE位默认为一，这里先清除，再开启串口空闲中断。

 第二步： 修改串口中断服务函数（在stm32f1xx_it.c中）

第三步：在后台中添加将串口收到的内容发出的程序，验证是否达到目的。（while（1）中添加）

三、现象验证

蓝色内容是上位机发送，绿色内容是上位机接收。串口助手使用的是vofa+。

四、补充一：硬件连线以及CUBEMX配置（使用最小系统板+STLINKV2下载器）

下载使用SWD接口。使用串口需要使用USB转TTL模块。这是下载器接线。

这是USB转TTL接线。用于调串口。

CUBEMX配置方面，选择外部高速时钟源，debug选择Serial Wire，打开串口一中断即可。

五、补充二：部分硬件底层逻辑

1.关于串口初始化结构体：

在usart.c中：自动生成了这个结构体变量。

进去看一眼：

关注这个USART TypeDef*  Instance,进去看一眼：

是寄存器级别的操作。

而在初始化中，CUBEMX生成的函数中帮我们调用了这个函数：

也就是说，我们操作USART1就可以操作底层的寄存器了。

2.关于上面我们用到的DR寄存器：

    首先，TDR和RDR都是USART_DR寄存器的缓冲区，指的是USART_DR的0到8位，TDR和RDR共用一片物理空间，即DR寄存器。

    接收数据过程：  数据通过串口线一位一位传过来，先传到移位寄存器，当移位寄存器识别了这个数据帧之后，通过“并行通信”的方式“一次性”传递给RDR寄存器，当移位寄存器中的数据位传到RDR中时，RXNE会硬件置为1。我们在串口接收中断中去读取RDR缓冲区里面的数据内容，而一旦读取了RDR中的内容，RXNE标志位会硬件置0。下次还有数据传进来的时候，RXNE又会置1。如此循环往复。

六、抄代码在这：

main.c:

/* USER CODE BEGIN 0 */
int flag = 0;
uint8_t RxBuff[256] = {0};
uint16_t Num = 0;
/* USER CODE END 0 */


 while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		if(flag == 1)
		{
			flag = 0;
			HAL_UART_Transmit(&huart1,RxBuff,sizeof(RxBuff),1000);
			memset(RxBuff,0,sizeof(RxBuff));
		}
  }
  /* USER CODE END 3 */

it.c:

void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE)) //接收完，空闲中断置位
{
		flag = 1;
	__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);
}
if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_RXNE))
{
	RxBuff[Num++] = USART1 -> DR;
}

  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */


  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

作者：Stwie Su