關(guān)于STM32串口發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)方式總結(jié)

串口發(fā)送數(shù)據(jù)

1、串口發(fā)送數(shù)據(jù)最直接的方式就是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用庫(kù)函數(shù) 。

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

第一個(gè)參數(shù)是發(fā)送的串口號(hào)，第二個(gè)參數(shù)是要發(fā)送的數(shù)據(jù)，但是用過的朋友應(yīng)該覺得不好用，一次只能發(fā)送單個(gè)字符，所以我們有必要根據(jù)這個(gè)函數(shù)加以擴(kuò)展：

void Send_data(u8 *s) { while(*s!='/0') { while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET); USART_SendData(USART1,*s); s++; } }

以上程序的形參就是我們調(diào)用該函數(shù)時(shí)要發(fā)送的字符串，這里通過循環(huán)調(diào)用USART_SendData來(lái)一 一發(fā)送我們的字符串。

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET);

這句話有必要加，它是用于檢查串口是否發(fā)送完成的標(biāo)志，如果不加這句話會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況。這個(gè)函數(shù)只能用于串口1發(fā)送。有些時(shí)候根據(jù)需要，要用到多個(gè)串口發(fā)送，那么就還需要改進(jìn)這個(gè)程序。如下：

void Send_data(USART_TypeDef * USARTx,u8 *s) { while(*s!='/0') { while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC )==RESET); USART_SendData(USARTx,*s); s++; } }

這樣就可實(shí)現(xiàn)任意的串口發(fā)送。但有一點(diǎn)，我在使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的時(shí)候（如UCOS,Freertos等），需考慮函數(shù)重入的問題。

當(dāng)然也可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)把該函數(shù)復(fù)制一下，然后修改串口號(hào)也可以避免該問題。然而這個(gè)函數(shù)不能像printf那樣傳遞多個(gè)參數(shù)，所以還可以再改進(jìn)，最終程序如下：

void USART_printf ( USART_TypeDef * USARTx, char * Data, ... ) { const char *s; int d; char buf[16]; va_list ap; va_start(ap, Data); while ( * Data != 0 ) // 判斷是否到達(dá)字符串結(jié)束符 { if ( * Data == 0x5c ) //'/' { switch ( *++Data ) { case 'r': //回車符 USART_SendData(USARTx, 0x0d); Data ++; break; case 'n': //換行符 USART_SendData(USARTx, 0x0a); Data ++; break; default: Data ++; break; } } else if ( * Data == '%') { // switch ( *++Data ) { case 's': //字符串 s = va_arg(ap, const char *); for ( ; *s; s++) { USART_SendData(USARTx,*s); while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET ); } Data++; break; case 'd': //十進(jìn)制 d = va_arg(ap, int); itoa(d, buf, 10); for (s = buf; *s; s++) { USART_SendData(USARTx,*s); while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET ); } Data++; break; default: Data++; break; } } else USART_SendData(USARTx, *Data++); while ( USART_GetFlagStatus ( USARTx, USART_FLAG_TXE ) == RESET ); } }

該函數(shù)就可以像printf使用可變參數(shù)，方便很多。通過觀察函數(shù)但這個(gè)函數(shù)只支持了%d,%s的參數(shù)，想要支持更多，可以仿照printf的函數(shù)寫法加以補(bǔ)充。

2、 直接使用printf函數(shù)。

很多朋友都知道STM32直接使用printf不行的。需要加上以下的重映射函數(shù)：

如果不想添加以上代碼，也可以勾選以下的Use MicroLI選項(xiàng)來(lái)支持printf函數(shù)使用：

串口接收數(shù)據(jù)

串口接收最后應(yīng)有一定的協(xié)議，如發(fā)送一幀數(shù)據(jù)應(yīng)該有頭標(biāo)志或尾標(biāo)志，也可兩個(gè)標(biāo)志都有。

這樣在處理數(shù)據(jù)時(shí)既能能保證數(shù)據(jù)的正確接收，也有利于接收完后我們處理數(shù)據(jù)。串口的配置在這里就不再贅述，這里以串口2接收中斷服務(wù)程序函數(shù)且接收的數(shù)據(jù)包含頭尾標(biāo)識(shí)為例。

#define Max_BUFF_Len 18 unsigned char Uart2_Buffer[Max_BUFF_Len]; unsigned int Uart2_Rx=0; void USART2_IRQHandler() { if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中斷產(chǎn)生 { USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中斷標(biāo)志 Uart2_Buffer[Uart2_Rx] = USART_ReceiveData(USART2); //接收串口1數(shù)據(jù)到buff緩沖區(qū) Uart2_Rx++; if(Uart2_Buffer[Uart2_Rx-1] == 0x0a || Uart2_Rx == Max_BUFF_Len) //如果接收到尾標(biāo)識(shí)是換行符（或者等于最大接受數(shù)就清空重新接收） { if(Uart2_Buffer[0] == '+') //檢測(cè)到頭標(biāo)識(shí)是我們需要的 { printf("%s/r/n",Uart2_Buffer); //這里我做打印數(shù)據(jù)處理 Uart2_Rx=0; } else { Uart2_Rx=0; //不是我們需要的數(shù)據(jù)或者達(dá)到最大接收數(shù)則開始重新接收 } } } }

數(shù)據(jù)的頭標(biāo)識(shí)為“/n”既換行符，尾標(biāo)識(shí)為“+”。該函數(shù)將串口接收的數(shù)據(jù)存放在USART_Buffer數(shù)組中，然后先判斷當(dāng)前字符是不是尾標(biāo)識(shí)，如果是，說(shuō)明接收完畢，然后再來(lái)判斷頭標(biāo)識(shí)是不是“+”號(hào)，如果還是，那么就是我們想要的數(shù)據(jù)，接下來(lái)就可以進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理了。但如果不是，那么就讓Usart2_Rx=0重新接收數(shù)據(jù)。

這樣做有以下好處：

可以接收不定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，最大接收長(zhǎng)度可以通過Max_BUFF_Len來(lái)更改

可以接收指定的數(shù)據(jù)

防止接收的數(shù)據(jù)使數(shù)組越界

這里得把接收正確數(shù)據(jù)直接打印出來(lái)，也可以通過設(shè)置標(biāo)識(shí)位，然后在主函數(shù)里面輪詢?cè)俨僮鳌?/p>

以上的接收形式是中斷一次就接收一個(gè)字符，這在UCOS等實(shí)時(shí)內(nèi)核系統(tǒng)中頻繁的中斷，非常消耗CPU資源，在有些時(shí)候我們需要接收大量數(shù)據(jù)時(shí)且波特率很高的情況下，長(zhǎng)時(shí)間中斷會(huì)帶來(lái)一些額外的問題。

所以以DMA形式配合串口的IDLE（空閑中斷）來(lái)接收數(shù)據(jù)將會(huì)大大的提高CPU的利用率，減少系統(tǒng)資源的消耗。首先還是先看代碼。

#define DMA_USART1_RECEIVE_LEN 18 void USART1_IRQHandler(void) { u32 temp = 0; uint16_t i = 0; if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET) { USART1->SR; USART1->DR; //這里我們通過先讀SR（狀態(tài)寄存器）和DR（數(shù)據(jù)寄存器）來(lái)清USART_IT_IDLE標(biāo)志 DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE); temp = DMA_USART1_RECEIVE_LEN - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //接收的字符串長(zhǎng)度=設(shè)置的接收長(zhǎng)度-剩余DMA緩存大小 for (i = 0;i < temp;i++) { Uart2_Buffer[i] = USART1_RECEIVE_DMABuffer[i]; } //設(shè)置傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,DMA_USART1_RECEIVE_LEN); //打開DMA DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE); } }

之前的串口中斷是一個(gè)一個(gè)字符的接收，現(xiàn)在改為串口空閑中斷，就是一幀數(shù)據(jù)過來(lái)才中斷進(jìn)入一次。而且接收的數(shù)據(jù)時(shí)候是DMA來(lái)搬運(yùn)到我們指定的緩沖區(qū)（也就是程序中的USART1_RECEIVE_DMABuffer數(shù)組），是不占用CPU時(shí)間資源的。

最后在講下DMA的發(fā)送：

#define DMA_USART1_SEND_LEN 64 void DMA_SEND_EN(void) { DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE); DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4,DMA_USART1_SEND_LEN); DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); }

這里需要注意下DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE)函數(shù)需要在設(shè)置傳輸大小之前調(diào)用一下，否則不會(huì)重新啟動(dòng)DMA發(fā)送。

有了以上的接收方式，對(duì)一般的串口數(shù)據(jù)處理是沒有問題的了。下面再講一下，在ucosiii中我使用信號(hào)量+消息隊(duì)列+儲(chǔ)存管理的形式來(lái)處理我們的串口數(shù)據(jù)。先來(lái)說(shuō)一下這種方式對(duì)比其他方式的一些優(yōu)缺點(diǎn)。

一般對(duì)串口的處理形式是"生產(chǎn)者"和"消費(fèi)者"的模式，即本次接收的數(shù)據(jù)要馬上處理，否則當(dāng)數(shù)據(jù)大量涌進(jìn)的時(shí)候，就來(lái)不及"消費(fèi)"掉生產(chǎn)者（串口接收中斷）的數(shù)據(jù)，那么就會(huì)丟失本次的數(shù)據(jù)處理。所以使用隊(duì)列就能夠很方便的解決這個(gè)問題。

在下面的程序中，對(duì)數(shù)據(jù)的處理是先接收，在處理，如果在處理的過程中，有串口中斷接收數(shù)據(jù)，那么就把它依次放在隊(duì)列中，隊(duì)列的特征是先進(jìn)先出，在串口中就是先處理先接收的數(shù)據(jù)，所以根據(jù)生產(chǎn)和消費(fèi)的速度，定義不同大小的消息隊(duì)列緩沖區(qū)就可以了。缺點(diǎn)就是太占用系統(tǒng)資源，一般51單片機(jī)是沒可能了。

下面是從我做的項(xiàng)目中截取過來(lái)的程序：

OS_MSG_SIZE Usart1_Rx_cnt; //字節(jié)大小計(jì)數(shù)值 unsigned char Usart1_data; //每次中斷接收的數(shù)據(jù) unsigned char* Usart1_Rx_Ptr; //儲(chǔ)存管理分配內(nèi)存的首地址的指針 unsigned char* Usart1_Rx_Ptr1; //儲(chǔ)存首地址的指針 void USART1_IRQHandler() { OS_ERR err; OSIntEnter(); if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) != RESET) //中斷產(chǎn)生 { USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_RXNE); //清除中斷標(biāo)志 Usart1_data = USART_ReceiveData(USART1); //接收串口1數(shù)據(jù)到buff緩沖區(qū) if(Usart1_data =='+') //接收到數(shù)據(jù)頭標(biāo)識(shí) { // OSSemPend((OS_SEM* )&SEM_IAR_UART, //這里請(qǐng)求信號(hào)量是為了保證分配的存儲(chǔ)區(qū)，但一般來(lái)說(shuō)不允許 // (OS_TICK )0, //在終端服務(wù)函數(shù)中調(diào)用信號(hào)量請(qǐng)求但因?yàn)?// (OS_OPT )OS_OPT_PEND_NON_BLOCKING,//我OPT參數(shù)設(shè)置為非阻塞，所以可以這么寫 // (CPU_TS* )0, // (OS_ERR* )&err); // if(err==OS_ERR_PEND_WOULD_BLOCK) //檢測(cè)到當(dāng)前信號(hào)量不可用 // { // printf("error"); // } Usart1_Rx_Ptr=(unsigned char*) OSMemGet((OS_MEM*)&UART1_MemPool,&err);//分配存儲(chǔ)區(qū) Usart1_Rx_Ptr1=Usart1_Rx_Ptr; //儲(chǔ)存存儲(chǔ)區(qū)的首地址 } if(Usart1_data == 0x0a ) //接收到尾標(biāo)志 { *Usart1_Rx_Ptr++=Usart1_data; Usart1_Rx_cnt++; //字節(jié)大小增加 OSTaskQPost((OS_TCB * )&Task1_TaskTCB, (void * )Usart1_Rx_Ptr1, //發(fā)送存儲(chǔ)區(qū)首地址到消息隊(duì)列 (OS_MSG_SIZE )Usart1_Rx_cnt, (OS_OPT )OS_OPT_POST_FIFO, //先進(jìn)先出，也可設(shè)置為后進(jìn)先出，再有地方很有用 (OS_ERR * )&err); Usart1_Rx_Ptr=NULL; //將指針指向?yàn)榭?，防止修?Usart1_Rx_cnt=0; //字節(jié)大小計(jì)數(shù)清零 } else { *Usart1_Rx_Ptr=Usart1_data; //儲(chǔ)存接收到的數(shù)據(jù) Usart1_Rx_Ptr++; Usart1_Rx_cnt++; } } OSIntExit(); }

上面被注釋掉的代碼為了防止當(dāng)分區(qū)中沒有空閑的存儲(chǔ)塊時(shí)加入信號(hào)量，打印出報(bào)警信息。當(dāng)然我們也可以將存儲(chǔ)塊直接設(shè)置大一點(diǎn)，但是還是無(wú)法避免當(dāng)沒有可用存儲(chǔ)塊時(shí)會(huì)程序會(huì)崩潰現(xiàn)象的發(fā)生。希望懂的朋友能告知下~。

下面是串口數(shù)據(jù)處理任務(wù)，這里刪去了其他代碼，只把他打印出來(lái)了而已。

void task1_task(void *p_arg) { OS_ERR err; OS_MSG_SIZE Usart1_Data_size; u8 *p; while(1) { p=(u8*)OSTaskQPend((OS_TICK )0, //請(qǐng)求消息隊(duì)列，獲得儲(chǔ)存區(qū)首地址 (OS_OPT )OS_OPT_PEND_BLOCKING, (OS_MSG_SIZE* )&Usart1_Data_size, (CPU_TS* )0, (OS_ERR* )&err); printf("%s/r/n",p); //打印數(shù)據(jù) delay_ms(100); OSMemPut((OS_MEM* )&UART1_MemPool, //釋放儲(chǔ)存區(qū) (void* )p, (OS_ERR* )&err); OSSemPost((OS_SEM* )&SEM_IAR_UART, //釋放信號(hào)量 (OS_OPT )OS_OPT_POST_NO_SCHED, (OS_ERR* )&err); OSTimeDlyHMSM(0,0,1,500,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err); } }

作者：可以吃的魚
原文：https://blog.csdn.net/qq_35281599/article/details/80299770
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審核編輯：何安