STM32 UART2發(fā)送后中斷的原因是什么？

SECTION 2

先說TC。即Transmission Complete。發(fā)送一個(gè)字節(jié)后才進(jìn)入中斷，這里稱為“發(fā)送后中斷”。和原來8051的TI方式一樣，都是發(fā)送后才進(jìn)中斷，需要在發(fā)送函數(shù)中先發(fā)送一個(gè)字節(jié)觸發(fā)中斷。發(fā)送函數(shù)如下

/*******

功能：中斷方式發(fā)送字符串。采用判斷TC的方式。即 判斷 發(fā)送后中斷 位。

輸入：字符串的首地址

輸出：無

*******/

void USART_SendDataString（ u8 *pData ）

{

pDataByte = pData;

USART_ClearFlag（USART1， USART_FLAG_TC）;//清除傳輸完成標(biāo)志位，否則可能會(huì)丟失第1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。網(wǎng)友提供。

USART_SendData（USART1， *（pDataByte++） ）; //必須要++，不然會(huì)把第一個(gè)字符t發(fā)送兩次

}

中斷處理函數(shù)如下

/********

* Function Name ： USART1_IRQHandler

* Description ： This function handles USART1 global interrupt request.

* Input ： None

* Output ： None

* Return ： None

*********/

void USART1_IRQHandler（void）

{

if（ USART_GetITStatus（USART1， USART_IT_TC） == SET ）

{

if（ *pDataByte == ‘\0’ ）//TC需要 讀SR+寫DR 方可清0，當(dāng)發(fā)送到最后，到‘\0’的時(shí)候用個(gè)if判斷關(guān)掉

USART_ClearFlag（USART1， USART_FLAG_TC）;//不然TC一直是set， TCIE也是打開的，導(dǎo)致會(huì)不停進(jìn)入中斷。 clear掉即可，不用關(guān)掉TCIE

else

USART_SendData（USART1， *pDataByte++ ）;

}

}

其中u8 *pDataByte;是一個(gè)外部指針變量

在中斷處理程序中，發(fā)送完該字符串后，不用關(guān)閉TC的中斷使能TCIE，只需要清掉標(biāo)志位TC；這樣就能避免TC == SET 導(dǎo)致反復(fù)進(jìn)入中斷了。

串口初始化函數(shù)如下

/*********

名稱： USART_Config

功能： 設(shè)置串口參數(shù)

輸入： 無

輸出： 無

返回： 無

**********/

void USART_Config（）

{

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定義一個(gè)包含串口參數(shù)的結(jié)構(gòu)體

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位數(shù)據(jù)位

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無校驗(yàn)

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件流控制

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//輸入加輸出模式

USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//時(shí)鐘關(guān)閉

USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;

USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;

USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;

USART_Init（USART1， &USART_InitStructure）;//設(shè)置到USART1

USART_ITConfig（USART1， USART_IT_TC， ENABLE）;//Tramsimssion Complete后，才產(chǎn)生中斷。 開TC中斷必須放在這里，否則還是會(huì)丟失第一字節(jié)

USART_Cmd（USART1， ENABLE）; //使能USART1

}

這里請(qǐng)問一個(gè)問題：開TC中斷USART_ITConfig（）如果放在我的USART_SendDataString（）中再開，會(huì)丟失字符串的第一字節(jié)。必須放在串口初始化函數(shù)中才不會(huì)丟。不知道為什么？？

這里筆者可以給出解釋，你看下SECTION1 就可以知道為什么呢，你這樣做的原理和SECTION1講解的差不多，就相當(dāng)于延時(shí)，而你后面沒有丟失數(shù)據(jù)的主要原因就是你代碼中有這么一句 USART_ClearFlag（USART1， USART_FLAG_TC）;//清除傳輸完成標(biāo)志位，否則可能會(huì)丟失第1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。網(wǎng)友提供。

再說判斷TXE。即Tx DR Empty，發(fā)送寄存器空。當(dāng)使能TXEIE后，只要Tx DR空了，就會(huì)產(chǎn)生中斷。所以，發(fā)送完字符串后必須關(guān)掉，否則會(huì)導(dǎo)致重復(fù)進(jìn)入中斷。這也是和TC不同之處。

發(fā)送函數(shù)如下：

/*******

功能：中斷方式發(fā)送字符串。采用判斷TC的方式。即 判斷 發(fā)送后中斷 位。

輸入：字符串的首地址

輸出：無

*******/

void USART_SendDataString（ u8 *pData ）

{

pDataByte = pData;

USART_ITConfig（USART1， USART_IT_TXE， ENABLE）;//只要發(fā)送寄存器為空，就會(huì)一直有中斷，因此，要是不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，把發(fā)送中斷關(guān)閉，只在開始發(fā)送時(shí)，才打開。

}

中斷處理函數(shù)如下：

/********

* Function Name ： USART1_IRQHandler

* Description ： This function handles USART1 global interrupt request.

* Input ： None

* Output ： None

* Return ： None

********/

void USART1_IRQHandler（void）

{

if（ USART_GetITStatus（USART1， USART_IT_TXE） == SET ）

{

if（ *pDataByte == ‘\0’ ）//待發(fā)送的字節(jié)發(fā)到末尾NULL了

USART_ITConfig（USART1， USART_IT_TXE， DISABLE）;//因?yàn)槭?發(fā)送寄存器空 的中斷，所以發(fā)完字符串后必須關(guān)掉，否則只要空了，就會(huì)進(jìn)中斷

else

USART_SendData（USART1， *pDataByte++ ）;

}

}

在串口初始化函數(shù)中就不用打開TXE的中斷了（是在發(fā)送函數(shù)中打開的）如下：

/************

名稱： USART_Config

功能： 設(shè)置串口參數(shù)

輸入： 無

輸出： 無

返回： 無

************/

void USART_Config（）

{

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定義一個(gè)包含串口參數(shù)的結(jié)構(gòu)體

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位數(shù)據(jù)位

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無校驗(yàn)

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件流控制

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//輸入加輸出模式

USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//時(shí)鐘關(guān)閉

USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;

USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;

USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;

USART_Init（USART1， &USART_InitStructure）;//設(shè)置到USART1

USART_Cmd（USART1， ENABLE）; //使能USART1

}

SECTION 3

在USART的發(fā)送端有2個(gè)寄存器，一個(gè)是程序可以看到的USART_DR寄存器（下圖中陰影部分的TDR），另一個(gè)是程序看不到的移位寄存器。

對(duì)應(yīng)USART數(shù)據(jù)發(fā)送有兩個(gè)標(biāo)志，一個(gè)是TXE=發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空，另一個(gè)是TC=發(fā)送結(jié)束；對(duì)照下圖，當(dāng)TDR中的數(shù)據(jù)傳送到移位寄存器后，TXE被設(shè)置，此時(shí)移位寄存器開始向TX信號(hào)線按位傳輸數(shù)據(jù)，但因?yàn)門DR已經(jīng)變空，程序可以把下一個(gè)要發(fā)送的字節(jié)（操作USART_DR）寫入TDR中，而不必等到移位寄存器中所有位發(fā)送結(jié)束，所有位發(fā)送結(jié)束時(shí)（送出停止位后）硬件會(huì)設(shè)置TC標(biāo)志。

另一方面，在剛剛初始化好USART還沒有發(fā)送任何數(shù)據(jù)時(shí)，也會(huì)有TXE標(biāo)志，因?yàn)檫@時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器是空的。

TXEIE和TCIE的意義很簡(jiǎn)單，TXEIE允許在TXE標(biāo)志為‘1’時(shí)產(chǎn)生中斷，而TCIE允許在TC標(biāo)志為‘1’時(shí)產(chǎn)生中斷。

至于什么時(shí)候使用哪個(gè)標(biāo)志，需要根據(jù)你的需要自己決定。但我認(rèn)為TXE允許程序有更充裕的時(shí)間填寫TDR寄存器，保證發(fā)送的數(shù)據(jù)流不間斷。TC可以讓程序知道發(fā)送結(jié)束的確切時(shí)間，有利于程序控制外部數(shù)據(jù)流的時(shí)序。

SECTION 4

總的來說，STM32單片機(jī)的串口還是很好理解的，編程也不算復(fù)雜。當(dāng)然我更愿意希望其中斷系統(tǒng)和51單片機(jī)一樣的簡(jiǎn)單。

對(duì)于接收終端，就是RXNE了，這只在接收完成后才產(chǎn)生，在執(zhí)行USART_ITConfig（USART1， USART_IT_RXNE， ENABLE）代碼時(shí)不會(huì)進(jìn)入ISR。但麻煩的就是發(fā)送有關(guān)的中斷了：TXE或者TC，根據(jù)資料和測(cè)試的結(jié)果，TXE在復(fù)位后就是置1的，即在執(zhí)行USART_ITConfig（USART1， USART_IT_TXE， ENABLE）后會(huì)立即產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。因此這造成一個(gè)麻煩的問題：如果沒有真正的發(fā)送數(shù)據(jù)，TXE中斷都會(huì)發(fā)生，而且沒有休止，這將占用很大部分的CPU時(shí)間，甚至影響其他程序的運(yùn)行！

因此建議的是在初始化時(shí)不好啟用TXE中斷，只在要發(fā)送數(shù)據(jù)（尤其是字符串、數(shù)組這樣的系列數(shù)據(jù)）時(shí)才啟用TXE。在發(fā)送完成后立即將其關(guān)閉，以免引起不必要的麻煩。

對(duì)于發(fā)送，需要注意TXE和TC的差別——這里簡(jiǎn)單描述一下，假設(shè)串口數(shù)據(jù)寄存器是DR、串口移位寄存器是SR以及TXD引腳TXDpin，其關(guān)系是DR-》SR-》TXDpin。當(dāng)DR中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到SR中時(shí)TXE置1，如果有數(shù)據(jù)寫入DR時(shí)就能將TXE置0；如果SR中的數(shù)據(jù)全部通過TXDpin移出并且沒有數(shù)據(jù)進(jìn)入DR，則TC置1。并且需要注意TXE只能通過寫DR來置0，不能直接將其清零，而TC可以直接將其寫1清零。

對(duì)于發(fā)送單個(gè)字符可以考慮不用中斷，直接以查詢方式完成。

對(duì)于發(fā)送字符串/數(shù)組類的數(shù)據(jù)，唯一要考慮的是只在最后一個(gè)字符發(fā)送后關(guān)閉發(fā)送中斷，這里可以分為兩種情況：對(duì)于發(fā)送可顯示的字符串，其用0x00作為結(jié)尾的，因此在ISR中就用0x00作為關(guān)閉發(fā)送中斷（TXE或者TC）的條件；第二種情況就是發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)，那就是0x00~0xFF中間的任意數(shù)據(jù)，就不能用0x00來判斷結(jié)束了，這時(shí)必須知道數(shù)據(jù)的具體長(zhǎng)度。

這里簡(jiǎn)單分析上面代碼的執(zhí)行過程：TXE中斷產(chǎn)生于前一個(gè)字符從DR送入SR，執(zhí)行效果是后一個(gè)字符送入DR。對(duì)于第一種情況，如果是可顯示字符，就執(zhí)行USART_SendData來寫DR（也就清零了TXE），當(dāng)最后一個(gè)可顯示的字符從DR送入SR之后，產(chǎn)生的TXE中斷發(fā)現(xiàn)要送入DR的是字符是0x00——這當(dāng)然不行——此時(shí)就關(guān)閉TXE中斷，字符串發(fā)送過程就算結(jié)束了。當(dāng)然這時(shí)不能忽略一個(gè)隱含的結(jié)果：那就是最后一個(gè)可顯示字符從DR轉(zhuǎn)入SR后TXE是置1的，但關(guān)閉了TXE中斷，因此只要下次再開啟TXE中斷就會(huì)立即進(jìn)入ISR。對(duì)于第二種情況，其結(jié)果和第一種的相同。

對(duì)于第一種情況，其程序可以這么寫：其中TXS是保存了要發(fā)送數(shù)據(jù)的字符串，TxCounter1是索引值：

extern __IO uint8_t TxCounter1;

extern uint8_t *TXS;

extern __IO uint8_t TxLen;

void USART1_IRQHandler（void）

{

if（USART_GetITStatus（USART1， USART_IT_TXE） ！= RESET）

{

if（TXS［TxCounter1］） //如果是可顯示字符

{ USART_SendData（USART1，TXS［TxCounter1++］）;}

else //發(fā)送完成后關(guān)閉TXE中斷，

{ USART_ITConfig（USART1，USART_IT_TXE，DISABLE）;}

}

}

對(duì)于第二種情況，和上面的大同小異，其中TXLen表示要發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：

void USART1_IRQHandler（void）

{

if（USART_GetITStatus（USART1， USART_IT_TXE） ！= RESET） //對(duì)USART_DR的寫操作，將該位清零。

{

if（TxCounter1《TxLen）

{ USART_SendData（USART1，TXS［TxCounter1++］）;}

else //發(fā)送完成后關(guān)閉TXE中斷

{ USART_ITConfig（USART1，USART_IT_TXE，DISABLE）;}

}

}

事實(shí)上第一種情況是第二種的特殊形式，就是說可以用第二種情況去發(fā)送可顯示的字符——當(dāng)然沒人有閑心去數(shù)一句話里有多少個(gè)字母空格和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)！

在使用時(shí)，只要將TXS指向要發(fā)送的字符串或者數(shù)組，設(shè)置TxLen為要發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，然后執(zhí)行USART_ITConfig（USART1， USART_IT_TXE，ENABLE）就立即開始發(fā)送過程。用戶可以檢查TxCounter1來確定發(fā)送了多少字節(jié)。比如以第二種情況為例：

uint32_t *TXS;

uint8_t TxBuffer1［］=“0123456789ABCDEF”;

uint8_t DST2［］=“ASDFGHJKL”;

__IO uint8_t TxLen = 0x00;

TxLen=8; //發(fā)送8個(gè)字符，最終發(fā)送的是01234567

TXS=（uint32_t *）TxBuffer1; //將TXS指向字符串TxBuffer1

TxCounter1=0; //復(fù)位索引值

USART_ITConfig（USART1， USART_IT_TXE，ENABLE）; //啟用TXE中斷，即開始發(fā)送過程

while（TxCounter1！=TxLen）; //等待發(fā)送完成

TXS=（uint32_t *）TxBuffer2; //同上，最終發(fā)送的是ASDFGHJK

TxCounter1=0;

USART_ITConfig（USART1， USART_IT_TXE，ENABLE）;

while（TxCounter1！=TxLen）;

以上就是我認(rèn)為的最佳方案，但串口中斷方式數(shù)據(jù)有多長(zhǎng)就中斷多少次，我認(rèn)為還是占用不少CPU時(shí)間，相比之下DMA方式就好多了，因?yàn)镈MA發(fā)送字符串時(shí)最多中斷兩次（半傳輸完成，全傳輸完成），并且將串口變成類似16C550的器件。