编者注
单片机串口接收不定长数据时,必须面对的一个问题为,怎么判断这一包数据接收完成了呢?常见的方法主要有以下两种:
- 1.在接收数据时启动一个定时器,在指定时间间隔内没有接收到新数据,则认为数据接收完成;
- 2.在数据中加入帧头、帧尾,通过在程序中判断是否接收到帧尾来确定数据接收完毕。
这两种方法的缺点为,需要主程序来判断和处理,对主程序造成不小压力。 STM32 单片机空闲检测中断可以很好的解决这个问题,他的工作原理为:
- 当 STM32 的串口接收完一包数据后,会产生一个空闲中断。这个中断在串口其他任何状态都不产生,只会在接收完一包数据后才会产生,一包数据可以是 1 个字节或者多个字节。因此,我们可以在这个空闲中断函数中,设置一个接收完成标志位。那么,我们只需要在主程序中检测这个标志位就知道数据是否接收完成了。
具体应该怎么操作呢?其他不表,直接上代码。
#include "bsp_usart.h"
static void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//嵌套向量中断控制器组选择
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//配置USART为中断源
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//抢断优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//子优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化配置NVIC
}
void USART_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能串口GPIO的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//使能串口外设的时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//将USART1 Tx的GPIO配置为推挽复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;// 将USART1 Rx的GPIO配置为浮空输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;//配置波特率115200
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //配置数据字长8bit
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//配置停止位1bit
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;//校验位无
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//硬件流控制无
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //同时收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//完成串口的初始化配置
NVIC_Configuration();//串口中断优先级配置
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//使能串口接收中断
USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_IDLE, ENABLE);//空闲中断使能
USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);//使能串口
}
上述代码几乎是 STM32 串口的常规配置,无需赘述。增加了空闲中断使能语句,允许它中断即可:
USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_IDLE, ENABLE);//空闲中断使能
下面是主程序和串口中断函数:
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"
//全局变量定义
uint8_t rx_buff[100]; //接收缓存
uint8_t rx_done = 0; //接收完成标志
uint8_t rx_cnt = 0;//接收数据长度
int main(void)
{
USART_Config(); //初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1
while(1)
{
if(1 == rx_done) //检测数据是否接收完成
{
idle_detect = 0; //清零标志位
//此处添加相应的数据处理代码吧
}
}
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t temp;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到一个字节,进入一次接收中断
{
rx_buff[rx_cnt++] = USART_ReceiveData(USART1); //将接收的数据存入rx_buff中
if(rx_cnt >= 100) rx_cnt = 0; //每包数据不能超过接收buff的总长度
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);//清除接收中断标志
}
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)//接收完数据后进入空闲中断
{
//USART_ClearITPendingBit(DEBUG_USARTx, USART_IT_IDLE);//这条语句是无效的
temp = USART1->SR; //先读SR,再读DR才能完成idle中断的清零,否则会一直进入中断。
temp = USART1->DR;
rx_done = 1; //检测到空闲状态,置位接收完成位
}
}
中断函数中,首先是把接收到的字节存到rx_buff
中,并且数据长度rx_cnt++
,接着调用库函数清除接收中断标志位,属于常规的数据接收操作。
不同的是首先判断是不是产生了串口空闲中断USART_IT_IDLE
,然后就是置位接收完成标志位rx_done = 1
,并且清除空闲中断标志位。
注意事项
调用库函数USART_ClearITPendingBit(DEBUG_USARTx, USART_IT_IDLE);
,是不会清除空闲中断标志位的。应该采用下面两条语句实现,否则会一直进入中断函数。如下图官方文档所示。
temp = USART1->SR; //先读SR,再读DR才能完成idle中断的清零,否则会一直进入中断。
temp = USART1->DR;
在主函数中根据接收完成标志位rx_done = 1
处理数据即可。