STM32串口接收不定长数据原理与源程序

**STM32串口接收不定长数据原理与源程序**

CSDN上有很多关于STM32串口接收不定长数据的文章，但实际使用后发现照搬他们的代码，程序根本就不能正确接收数据，其中最关键的一句有问题。其余内容完全正确。

文章末尾提供了源码链接，欢迎批评指正
*******以下文字基本参考原作者的内容，在此对其表示感谢，但对其中一个错误进行更改。码字不易希望能过，不然又有好多朋友走弯路

由于STM32单片机带IDLE中断，所以利用这个中断，可以接收不定长字节的数据，由于STM32属于ARM单片机，所以这篇文章的方法也适合其他的ARM单片机。
IDLE中断什么时候发生？
IDLE就是串口收到一帧数据后，发生的中断。什么是一帧数据呢？比如说给单片机一次发来1个字节，或者一次发来8个字节，这些一次发来的数据，就称为一帧数据，也可以叫做一包数据。
如何判断一帧数据结束，就是我们今天讨论的问题。因为很多项目中都要用到这个，因为只有接收到一帧数据以后，你才可以判断这次收了几个字节和每个字节的内容是否符合协议要求。
看了前面IDLE中断的定义，你就会明白了，一帧数据结束后，就会产生IDLE中断。这个中断真是太TMD有用了。省去了好多判断的麻烦。
如何配置好IDLE中断？
下面我们就配置好串口IDLE中断吧。

这是串口CR1寄存器，其中，对bit4写1开启IDLE中断,对bit5写1开启接收数据中断。（注意：不同系列的STM32，对应的寄存器位可能不同）
（RXNE中断和IDLE中断的区别？
当接收到1个字节，就会产生RXNE中断，当接收到一帧数据，就会产生IDLE中断。比如给单片机一次性发送了8个字节，就会产生8次RXNE中断，1次IDLE中断。）

这是状态寄存器，当串口接收到数据时，bit5就会自动变成1，当接收完一帧数据后，bit4就会变成1.
需要注意的是，在中断函数里面，需要把对应的位清0，否则会影响下一次数据的接收。比如RXNE接收数据中断，只要把接收到的一个字节读出来，就会清除这个中断。IDLE中断，如何是F0系列的单片机，需要用ICR寄存器来清除，如果是F1系列的单片机，清除方法是“先读SR寄存器，再读DR寄存器”。（我怎么知道？手册上写的）
下面以STM32F103为例给出源程序（我用的是STM32F103ZET6，实测可行）。
我们先来看程序中的主要部分。
串口初始化函数片段

如果你原来的串口初始化函数具有打开串口接收中断的话，实际上就是在初始化函数中多了一条打开空闲中断的语句。

串口中断函数

口中断函数里面，最重要的两条语句，就是上图中圈出来的两条语句。第一条语句用来判断是否接收到1个字节，第二条语句用来判断是否接收到1帧数据。（是不是感觉超级方便？妈妈再也不用担心我如何判断是否接收完1帧数据了。）
主函数

我写的这个主函数，是用来验证接收的正确性的。RxCounter表示的是这一帧数据有几个字节，接收完一帧数据，会在中断函数里面把ReceiveState置1，然后，通过串口把接收到的数据发送回串口。这样，既验证了接收了多少字节的正确性，又验证了接收到的数据是否正确。

上图是结果验证。

以下是所有代码，供大家参考：
主函数main.c中的代码如下

#include "SysTick.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"

extern u8 receive_data[50];
extern u8 RXcounter;
extern u8 ReceiveState;

int main()
{
	u8 i=0;  
	SysTick_Init(72);
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //中断优先级分组
	LED_Init();
	USART1_Init(9600);
	while(1)					//将接收到的数据发回串口助手
	{
		if(ReceiveState==1)
		{
			u8 i=0;
			ReceiveState=0;
			while(RXcounter--)
			{
				USART_SendData(USART1,receive_data[i++]);
				while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
			}
			RXcounter=0;		//这句不能少，否则第二次接收数据时会出现丢失数据
		}
	}
}

usart.c中的代码如下

#include "usart.h"	//包含头文件	 

u8 receive_data[50];		//定义全局变量
u8 RXcounter=0;				//定义全局变量
u8 ReceiveState=0;			//定义全局变量
/*******************************************************************************
USART1初始化函数
*******************************************************************************/
void USART1_Init(u32 bound)
{
   //GPIO端口设置
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	//打开对应时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
	
	/*  配置GPIO的模式和端口 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;  //串口输出PA9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;	    //复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);  /*初始化串口输出IO */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;	 //串口输入PA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;		  //浮空输入
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);  /*初始化串口输出IO */
	
   //USART1初始化设置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位数据位
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//接收和发送模式
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);  //使能串口1
	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
		
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启接收中断
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//开启总线空闲中断（一包数据发送完后，总线将处于空闲状态）

	//Usart1 NVIC 配置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化NVIC寄存器
}

/*******************************************************************************
串口中断函数
*******************************************************************************/ 
void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务函数
{
	u8 Clear;
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) 		 //接收中断
	{
		receive_data[RXcounter++]=USART_ReceiveData(USART1);		//读取接收到的数据
	} 
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)		//接收完1包数据后触发
	{
		Clear=USART1->SR;
		Clear=USART1->DR;
		ReceiveState=1;
		USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_IDLE);
	}
	USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
} 

usart.h中的代码如下

#ifndef __usart_H
#define __usart_H

#include "system.h" 

void USART1_Init(u32 bound);

extern u8 receive_data[50];
extern u8 RXcounter;
extern u8 ReceiveState;

#endif

源程序链接如下
链接：https://pan.baidu.com/s/19knjmhaI6sYtni6gNEpiPw
提取码：y6zo

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