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)的方式：

1、串口發(fā)送數(shù)據(jù)

最直接的方式就是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用庫函數(shù) 。

voidUSART_SendData(USART_TypeDef*USARTx,uint16_tData);

第一個(gè)參數(shù)是發(fā)送的串口號，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：

voidSend_data(u8*s) { while(*s!='?') { 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：

voidSend_data(USART_TypeDef*USARTx,u8*s) { while(*s!='?') { 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)然也可以簡單的實(shí)現(xiàn)把該函數(shù)復(fù)制一下，然后修改串口號也可以避免該問題。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：

voidUSART_printf(USART_TypeDef*USARTx,char*Data,...) { constchar*s; intd; charbuf[16]; va_listap; 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; } } elseif(*Data=='%') {// switch(*++Data) { case's'://字符串 s=va_arg(ap,constchar*); 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; } } elseUSART_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)識為例。

#defineMax_BUFF_Len18 unsignedcharUart2_Buffer[Max_BUFF_Len]; unsignedintUart2_Rx=0; voidUSART2_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]=='+')//檢測到頭標(biāo)識是我們需要的 { printf("%s ",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)識為“ ”既換行符，尾標(biāo)識為“+”。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，如果是，說明接收完畢，然后再來判斷頭標(biāo)識是不是“+”號，如果還是，那么就是我們想要的數(shù)據(jù)，接下來就可以進(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：

• 可以接收不定長度的數(shù)據(jù)，最大接收長度可以通過Max_BUFF_Len來更改

• 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，也可以通過設(shè)置標(biāo)識位，然后在主函數(shù)里面輪詢再操作。

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，長時(shí)間中斷會帶來一些額外的問題。

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

#defineDMA_USART1_RECEIVE_LEN18 voidUSART1_IRQHandler(void) { u32temp=0; uint16_ti=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);//接收的字符串長度=設(shè)置的接收長度-剩余DMA緩存大小 for(i=0;i//設(shè)置傳輸數(shù)據(jù)長度 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)過來才中斷進(jìn)入一次。而且接收的數(shù)據(jù)時(shí)候是DMA來搬運(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，講下DMA的發(fā)送：

#defineDMA_USART1_SEND_LEN64 voidDMA_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，否則不會重新啟動DMA發(fā)送。

有了以上的接收方式，對一般的串口數(shù)據(jù)處理是沒有問題的了。下面再講一下，在ucosiii中我使用信號量+消息隊(duì)列+儲存管理的形式來處理我們的串口數(shù)據(jù)。先來說一下這種方式對比其他方式的一些優(yōu)缺點(diǎn)。

一般對串口的處理形式是"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，對數(shù)據(jù)的處理是先接收，再處理，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)目中截取過來的程序：

OS_MSG_SIZEUsart1_Rx_cnt;//字節(jié)大小計(jì)數(shù)值 unsignedcharUsart1_data;//每次中斷接收的數(shù)據(jù) unsignedchar*Usart1_Rx_Ptr;//儲存管理分配內(nèi)存的首地址的指針 unsignedchar*Usart1_Rx_Ptr1;//儲存首地址的指針 voidUSART1_IRQHandler() { OS_ERRerr; 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 { //OSSemPend((OS_SEM*)&SEM_IAR_UART,//這里請求信號量是為了保證分配的存儲區(qū)，但一般來說不允許 //(OS_TICK)0,//在終端服務(wù)函數(shù)中調(diào)用信號量請求但因?yàn)?/span> //(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)//檢測到當(dāng)前信號量不可用 //{ //printf("error"); //} Usart1_Rx_Ptr=(unsignedchar*)OSMemGet((OS_MEM*)&UART1_MemPool,&err);//分配存儲區(qū) Usart1_Rx_Ptr1=Usart1_Rx_Ptr;//儲存存儲區(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?/span> Usart1_Rx_cnt=0;//字節(jié)大小計(jì)數(shù)清零 } else { *Usart1_Rx_Ptr=Usart1_data;//儲存接收到的數(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)中沒有空閑的存儲塊時(shí)加入信號量，打印出報(bào)警信息。當(dāng)然我們也可以將存儲塊直接設(shè)置大一點(diǎn)，但是還是無法避免當(dāng)沒有可用存儲塊時(shí)會程序會崩潰現(xiàn)象的發(fā)生。

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

voidtask1_task(void*p_arg) { OS_ERRerr; OS_MSG_SIZEUsart1_Data_size; u8*p; while(1) { p=(u8*)OSTaskQPend((OS_TICK)0,//請求消息隊(duì)列，獲得儲存區(qū)首地址 (OS_OPT)OS_OPT_PEND_BLOCKING, (OS_MSG_SIZE*)&Usart1_Data_size, (CPU_TS*)0, (OS_ERR*)&err); printf("%s ",p);//打印數(shù)據(jù) delay_ms(100); OSMemPut((OS_MEM*)&UART1_MemPool,//釋放儲存區(qū) (void*)p, (OS_ERR*)&err); OSSemPost((OS_SEM*)&SEM_IAR_UART,//釋放信號量 (OS_OPT)OS_OPT_POST_NO_SCHED, (OS_ERR*)&err); OSTimeDlyHMSM(0,0,1,500,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err); } }