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串口通信(UART)在通信当中尤其是在低速率占用很重要的地位, 通信 速度虽然比不上SPI通信,但是由于其简单,对通信双方的时钟要求不是很高,受到很广泛的使用,很多嵌入式程序猿(媛) 都倾向于串口通信。
1. 串口发送 串口发送函数非常简单,直接调用串口的API函数 void USART_SendData(USART_TypeDef USARTx, uint16_t Data);* 即可发送出去,举个简单的实例: void Usart1_SendData(u8 *Str) //Str存储发送的数据 { u8 i=0; while(Str!=0) { USART_SendData(USART1,Str); while(!USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)); i++; } } 上面的函数存在一个问题,当数据当中有0x00字节 时,就会跳出while循环,停止发送数据,所以存在bug,需要进行改良。 很多朋友会问无缘无故为啥会发0x00字节呢?这是因为在项目中,尤其是一些协议通讯,经常会遇到0x00 ,代表数据正常 或者一定的含义 ,如果还是调用上面的函数,就会出现发送不完整的情况。 所以要发送完全,就要加上数据的长度dateLength ,这样就万无一失了。 void Usart3_SendData(u8 *Str,u8 Datalength) { u8 i=0; while(i USART_SendData(USART3,Str); while(!USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TXE)); i++; } } 当然如果为了减少CPU的压力,可以使用DMA去发送数据。 思路是:首先设置DMA的Counter值=数据长度,然后启动DMA流,就开始发送了。可以设置DMA发送完成中断,也可以无需设置,最后判断一下串口是否发送完成即可。 void UART1_SentMsgL(unsigned char *data, u16 cnt) { u16 i; USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); //清除UART1发送完成标志位 for(i=0;i DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream7, cnt); DMA_ITConfig(DMA2_Stream7 , DMA_IT_TC , ENABLE); DMA_Cmd(DMA2_Stream7, ENABLE); while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC)!=1); //发送完成退出 } 2. 串口接收 串口接收,个人觉得比发送要难,因为涉及到中断,还要判断什么时候接收完成,相当于处于被动的地位,无法掌控对数据的操作。 最基本的接收方式就是:串口接收中断置位,USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)=SET 则利用串口接收函数接收字符, Res =USART_ReceiveData(USART1); 然后就可以存储到字符串当中,关键的方式就是,如何判断接收完成。然后进行处理。 最常见的串口接收函数应该就是正点原子的接收函数,很经典,也很方便,直接拿来就用,是根据最后的结束标志位(0x0D 0x0A) 来判断一帧数据接收完成的。 void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序 { u8 Res; if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾) { Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //读取接收到的数据 if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成 { if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d { if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始 else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了 } else //还没收到0X0D { if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000; else { USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ; USART_RX_STA++; if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收 } } } } 我自己也写过一个简单版的,附在下面,也比较清晰一点。(使用0x0A做结尾或者接收达到上限) void USART2_IRQHandler() { u8 TempData; if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)!=RESET) { TempData = USART_ReceiveData(USART2); if((TempData == 0X0A)||(RX_Index == RX_Num)) { ReceiveFlag = 1; } else { RX_Buffer[RX_Index++] = TempData; } USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); } } 上面的函数存在一个问题是(正点原子例程),通信的帧数据必须以0x0D 0x0A为结尾,否则会出现无法判断接收完成的情况。 所以这样就引出一个问题,如何接收任意的数据呢?即不定长而且不以任何特定的字符为结尾的数据。 在数据通信完成之后,串口就会出现空闲的状态,是否可以根据这样的状态来判断数据接收完成呢,答案当然是可以的。 串口中提供了一个可以获取串口是否空闲的函数: USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_IDLE); 根据这样的一个函数就可以判断串口是否空闲,从而来判断数据帧是否结束。 当然如果直接采用中断的话,对CPU的占用率比较大,采用DMA接收串口的数据的话,可以有效缓解CPU的压力。 设计思路是:先开启串口接收中断,当接收开始时,这是开启DMA接收,当接收完成之后,进入空闲中断,此时判断帧结束,数据接收完成。 所以这样一个串口接收函数就新鲜出炉了: void USART3_IRQHandler(void) //串口3中断服务程序 { if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) //通过接收中断来开启DMA接收 { USART_ClearITPendingBit(USART3,USART_IT_RXNE); USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,DISABLE); USART_ITConfig(USART3,USART_IT_IDLE,ENABLE); DMA_Cmd(DMA1_Stream1,ENABLE); } else if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_IDLE)!=RESET)//再通过空闲中断来判断数据帧结束。 { USART_ClearITPendingBit(USART3,USART_IT_IDLE); Usart3_DataLength=RXNum-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Stream1); //DMA Counter可以判断接收到多少个字节。 DMA_Cmd(DMA1_Stream1,DISABLE); USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,ENABLE); USART_ITConfig(USART3,USART_IT_IDLE,DISABLE); Usart_RecFlag=1; //接收完成标志位 } } 还有一种思路是,不使用串口空闲来判断,而是通过定时器来实现,如果一定时间内没有数据接收,则认为接收完成,通常时间设置的是5ms。 同样使用DMA来接收,DMA是循环模式,通过DMACounter的值来判断是否开始接收和接收完成。 DMAcounter值指示的待发送或者接收到的数据量,如果完成,则Counter值变为0。 oid UART1Poll() { unsigned short dmacnt; dmacnt=DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream5); if(USARTRecStartFlag==0) { if(dmacnt==USART_LEN); //如果发生变化,则数据通信开始, else { USARTRecStartFlag=1; TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); USARTDataInTime = Systemtime; // 记下时间 } } else //开始接收数据, { if(dmacnt==DMALastCnt) { USARTCurrTime = Systemtime; if(USARTCurrTime-USARTDataInTime>5)//时间片5*1ms 超过一定时间,则认为接收完成 { USART_FrameFlag=1; DMALastCnt=USART_LEN; USART_Len = USART_LEN - DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream5); USARTRecStartFlag=0; DMA_Cmd(DMA2_Stream5,DISABLE); //停止使能 才能修改计数器 DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream5, USART_LEN); DMA_Cmd(DMA2_Stream5,ENABLE); //停止使能 才能修改计数器 TIM_Cmd(TIM5,DISABLE); TIM_SetCounter(TIM5,0); } } else { DMALastCnt=dmacnt; USARTDataInTime = Systemtime; //GetSystemtime(); // Systemtime; } } } void TIM5_IRQHandler(void) //1000HZ 定时器计时。 { if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET) { Systemtime++; // led output if(Systemtime == 1000) { Systemtime = 0; } } TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_Update); } |
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