STM32使用串口IDLE中断的两种接收不定长数据的方式
現在有很多數據處理都要用到不定長數據,而單片機串口的RXNE中斷一次只能接收一個字節的數據,沒有緩沖區,無法接收一幀多個數據,現提供兩種利用串口IDLE空閑中斷的方式接收一幀數據,方法如下:
方法1:實現思路:采用STM32F103的串口1,并配置成空閑中斷IDLE模式且使能DMA接收,并同時設置接收緩沖區和初始化DMA。那么初始化完成之后,當外部給單片機發送數據的時候,假設這幀數據長度是200個字節,那么在單片機接收到一個字節的時候并不會產生串口中斷,而是DMA在后臺把數據默默地搬運到你指定的緩沖區里面。當整幀數據發送完畢之后串口才會產生一次中斷,此時可以利用DMA_GetCurrDataCounter();函數計算出本次的數據接受長度,從而進行數據處理。
應用對象:適用于各種串口相關的通信協議,如:MODBUS,PPI ;還有類似于GPS數據接收解析,串口WIFI的數據接收等,都是很好的應用對象。
關鍵代碼分析:
usart.H
#ifndef __USART_H #define __USART_H #include "stdio.h" #include "sys.h" #define DMA_Rec_Len 200 //定義一個長度為200個字節的數據緩沖區。(建議定義的長度比你可能接收到的最長單幀數據長度長!) void uart_init(u32 bound); void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx);#endif usart.C //初始化IO 串口1 //bound:波特率 void uart_init(u32 bound) {//GPIO端口設置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能USART1,GPIOA時鐘RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA傳輸RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//使能USART2時鐘USART_DeInit(USART1); //復位串口1//USART1_TX PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA9//USART1_RX PA.10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA10//Usart1 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//搶占優先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據指定的參數初始化VIC寄存器//USART 初始化設置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位數據格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數據流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//開啟空閑中斷USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); //使能串口1 DMA接收USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口 //相應的DMA配置DMA_DeInit(DMA1_Channel5); //將DMA的通道5寄存器重設為缺省值 串口1對應的是DMA通道5DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //DMA外設usart基地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)DMA_Rece_Buf; //DMA內存基地址DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //數據傳輸方向,從外設讀取發送到內存DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = DMA_Rec_Len; //DMA通道的DMA緩存的大小DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設地址寄存器不變DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //內存地址寄存器遞增DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //數據寬度為8位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //數據寬度為8位DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //工作在正常緩存模式DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x擁有中優先級 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x沒有設置為內存到內存傳輸DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure); //根據DMA_InitStruct中指定的參數初始化DMA的通道DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); //正式驅動DMA傳輸 }//重新恢復DMA指針 void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx) { DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE ); //關閉USART1 TX DMA1所指示的通道 DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx,DMA_Rec_Len);//DMA通道的DMA緩存的大小DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //打開USART1 TX DMA1所指示的通道 } //發送len個字節 //buf:發送區首地址 //len:發送的字節數 void Usart1_Send(u8 *buf,u8 len) {u8 t;for(t=0;t<len;t++) //循環發送數據{ while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET); USART_SendData(USART1,buf[t]);} while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET); }//串口中斷函數 void USART1_IRQHandler(void) //串口1中斷服務程序 {if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET) //接收中斷(接收到的數據必須是0x0d 0x0a結尾){USART_ReceiveData(USART1);//讀取數據注意:這句必須要,否則不能夠清除中斷標志位。Usart1_Rec_Cnt =DMA_Rec_Len-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //算出接本幀數據長度//***********幀數據處理函數************//printf ("Thelenght:%d\r\n",Usart1_Rec_Cnt);printf ("The data:\r\n");Usart1_Send(DMA_Rece_Buf,Usart1_Rec_Cnt);printf ("\r\nOver! \r\n");//*************************************//USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_IDLE); //清除中斷標志MYDMA_Enable(DMA1_Channel5); //恢復DMA指針,等待下一次的接收} }- 方法2:實現思路:直接利用stm32的RXNE和IDLE中斷進行接收不定字節數據。
 
基本知識:
IDLE中斷什么時候發生?
 IDLE就是串口收到一幀數據后,發生的中斷。什么是一幀數據呢?比如說給單片機一次發來1個字節,或者一次發來8個字節,這些一次發來的數據,就稱為一幀數據,也可以叫做一包數據。
 如何判斷一幀數據結束,就是我們今天討論的問題。因為很多項目中都要用到這個,因為只有接收到一幀數據以后,你才可以判斷這次收了幾個字節和每個字節的內容是否符合協議要求。
 看了前面IDLE中斷的定義,你就會明白了,一幀數據結束后,就會產生IDLE中斷。
如何配置好IDLE中斷?
 下面我們就配置好串口IDLE中斷吧。
 這是串口CR1寄存器,其中,對bit4寫1開啟IDLE中斷,對bit5寫1開啟接收數據中斷。(注意:不同系列的STM32,對應的寄存器位可能不同)
RXNE中斷和IDLE中斷的區別?
 當接收到1個字節,就會產生RXNE中斷,當接收到一幀數據,就會產生IDLE中斷。比如給單片機一次性發送了8個字節,就會產生8次RXNE中斷,1次IDLE中斷。
 這是狀態寄存器,當串口接收到數據時,bit5就會自動變成1,當接收完一幀數據后,bit4就會變成1.
 需要注意的是,在中斷函數里面,需要把對應的位清0,否則會影響下一次數據的接收。比如RXNE接收數據中斷,只要把接收到的一個字節讀出來,就會清除這個中斷。IDLE中斷,如何是F0系列的單片機,需要用ICR寄存器來清除,如果是F1系列的單片機,清除方法是“先讀SR寄存器,再讀DR寄存器”。(我怎么知道?手冊上寫的)
下面以STM32F103為例給出源程序。
 我們先來看程序中的主要部分。
串口初始化函數片段
串口中斷函數
 串口中斷函數里面,最重要的兩條語句,就是上圖中圈出來的兩條語句。第一條語句用來判斷是否接收到1個字節,第二條語句用來判斷是否接收到1幀數據。(是不是感覺超級方便?媽媽再也不用擔心我如何判斷是否接收完1幀數據了。)
主函數
 這個主函數,是用來驗證接收的正確性的。RxCounter表示的是這一幀數據有幾個字節,接收完一幀數據,會在中斷函數里面把ReceiveState置1,然后,通過串口把接收到的數據發送回串口。這樣,既驗證了接收了多少字節的正確性,又驗證了接收到的數據是否正確。
兩個程序代碼均采用stm32f103zet6測試過,完全沒問題。
 參考文章:http://www.51hei.com/bbs/dpj-39885-1.html(STM32串口接收不定長數據原理與源程序)
http://www.openedv.com/thread-63849-1-1.htmlSTM32(使用串口1配合DMA接收不定長數據,大大減輕CPU載荷。)
總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32使用串口IDLE中断的两种接收不定长数据的方式的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
                            
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