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STM32CubeIDE平台关于UART通信的主动收发和被动收发的流程

1716 STM32F4

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2021-12-10 07:52:42　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 32 个回答。邀请回答尼克wo 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报云中云相关推荐 • STM32CubeIDE软件的基本设计流程和设计步骤是怎样的？ 965 • STM32CubeIDE整体开发的流程是怎样的 998 • 为什么必须在STM32CubeIDE平台下配置UART呢？ 357 • 请问一下STM32CubeIDE LL库如何实现串口收发？ 1700 • STM32CubeIDE UART01中断收发的知识点汇总，错过绝对后悔 993 • 请问STM32CubeIDE如何利用自带HAL库进行串口收发？ 529 • STM32CubeIDE v1.7为Uart DMA生成错误代码的原因？怎么解决？ 249 • STM32CubeIDE怎么样？ 1491 • STM32CubeIDE为什么无法进行调试 2322 • 如何去实现STM32CUIDE的串口通信设计 452 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 概述本篇将以STM32F407VET6芯片的USART1为例，总结STM32CubeIDE平台关于UART通信的主动收发(无中断收发)和被动收发(中断收发)流程。应当注意，对于USART的常规应用，应当使用HAL库中的UART API. UART初始化 UART的完整初始化流程为： 1.UART参数初始化 (1).UART句柄配置 (2).UART初始化结构体配置 (3).UART使能 2.UART时钟初始化(置于UART_Msp初始化函数) 3.UART_GPIO初始化(置于UART_Msp初始化函数) (1).GPIO时钟初始化 (2).GPIO参数初始化 4.UART中断配置(置于UART_Msp初始化函数) (1).NVIC总中断优先级配置 (2).NVIC使能总中断 (3).UART开启分中断(发送中断/接收中断) UART参数初始化 UART句柄 UART句柄是UART初始化和具体操作中最重要的参数，应当声明为工程级别的全局变量。HAL库中采用发送缓冲区和接收缓冲区一次发送/接受一个或多个字节的方式提高数据吞吐效率。 typedef struct __UART_HandleTypeDef { /* UART实例，取值有 USART1,USART2,USART3,UART4,UART5... / USART_TypeDef Instance; /* UART初始化结构体 / UART_InitTypeDef Init; / UART 本次发送缓冲区指针 / uint8_t pTxBuffPtr; /* UART 本次发送缓冲区字节数 / uint16_t TxXferSize; / UART 本次已发送字节数，用于查询发送进度 / __IO uint16_t TxXferCount; / UART 本次接收缓冲区指针 / uint8_t pRxBuffPtr; /* UART 本次接收缓冲区字节数 / uint16_t RxXferSize; / UART 本次已接收字节数，用于查询接收进度 / __IO uint16_t RxXferCount; / DMA发送缓冲区指针 / DMA_HandleTypeDef hdmatx; /* DMA接收缓冲区指针 / DMA_HandleTypeDef hdmarx; /* UART同步锁状态，取值有 HAL_UNLOCKED / HAL_LOCKED / HAL_LockTypeDef Lock; / UART发送状态 / __IO HAL_UART_StateTypeDef gState; / UART接收状态 / __IO HAL_UART_StateTypeDef RxState; / UART错误码 / __IO uint32_t ErrorCode; } UART_HandleTypeDef; UART初始化结构体 typedef struct { / 波特率 / uint32_t BaudRate; / 帧字长，一般取 UART_WORDLENGTH_8B / uint32_t WordLength; / 停止位，一般取 UART_STOPBITS_1 / uint32_t StopBits; / 奇偶校验位，一般取 UART_PARITY_NONE / uint32_t Parity; / UART收发模式，取值有 UART_MODE_RX - 发送模式 UART_MODE_TX - 接收模式 UART_MODE_TX_RX - 发送_接收全双工模式 / uint32_t Mode; / 硬件流控制，一般取 UART_HWCONTROL_NONE / uint32_t HwFlowCtl; / 过采样倍率，一般取 UART_OVERSAMPLING_16 / uint32_t OverSampling; } UART_InitTypeDef; UART参数初始化函数 / UART参数初始化参数：huart - UART句柄指针返回： HAL_ERROR - huart = NULL 时，将返回 HAL_ERROR HAL_OK - UART初始化成功 / HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef huart); UART参数初始化实例： void MX_USART1_UART_Init(void) { huart1.Instance = USART1; huart1.Init.BaudRate = 115200; huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; // 使用 UART API 而不是 USART API if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } UART时钟初始化 /* UART时钟使能应置于 Msp初始化函数中 / / 宏函数，USART时钟使能 / __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); / 宏函数，USART时钟失能 / __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE(); / 宏函数，UART时钟使能 / __HAL_RCC_UART4_CLK_ENABLE(); / 宏函数，UART时钟失能 / __HAL_RCC_UART4_CLK_DISABLE(); UART_GPIO初始化 / UART_GPIO初始化应当置于 Msp初始化函数中 / GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; / GPIO时钟初始化 / __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Pin = USART1_TX_Pin\|USART1_RX_Pin; / 复用推挽输出模式 / GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; / 上拉电阻 / GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; / 复用映射 / GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); UART中断配置 / UART中断配置应置于 Msp初始化函数中 / / UART总中断优先级配置 / HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,0,0); / UART总中断使能 / HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); Msp初始化函数 UART参数初始化函数HAL_UART_Init()中调用了Msp初始化函数实现用户自定义初始化配置。UART的时钟使能、GPIO初始化、中断配置都应当在Msp初始化函数中实现。 / 使用 UART API 而并非 USART API / void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef uartHandle) { // 时钟使能 // GPIO初始化 // 中断配置 } UART无中断收发 UART发送数据 UART发送数据API /* UART无中断发送数据参数： huart - UART句柄指针 pData - UART本次发送缓冲区指针 Size - UART本次发送缓冲区字节数 Timeout - UART发送超时时限返回： HAL_OK - UART成功发送指定字节数(Size) HAL_ERROR - pData = NULL 或 Size = 0 将返回 HAL_ERROR HAL_TIMEOUT - UART发送超时 HAL_BUSY - UART发送繁忙 / HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef huart, uint8_t pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); UART无中断发送示例 uint8_t TxBufferPtr = (uint8_t)"Successful!nr"; #ifndef TIMEOUT #define TIMEOUT 1000 #endif while(HAL_UART_Transmit(&huart1,TxBufferPtr,13,TIMEOUT) != HAL_OK); UART接收数据 UART接收数据API / UART无中断接收数据参数： huart - UART句柄指针 pData - UART本次接收缓冲区指针 Size - UART本次接收缓冲区字节数 Timeout - UART接收超时时限返回： HAL_OK - UART成功接收指定字节数(Size) HAL_ERROR - pData = NULL 或 Size = 0 将返回 HAL_ERROR HAL_TIMEOUT - UART接收超时 HAL_BUSY - UART接收繁忙 / HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef huart, uint8_t pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); UART无中断接收数据示例 uint8_t RxBufferPtr[10] = {0}; #ifndef TIMEOUT #define TIMEOUT 1000 #endif / 接收完成指定字节数之前，main()将一直阻塞 / while(HAL_UART_Receive(&huart1,RxBufferPtr,10,TIMEOUT) != HAL_OK); // 接收回显 while(HAL_UART_Transmit(&huart1,RxBufferPtr,10,TIMEOUT) != HAL_OK); UART中断收发 HAL库中将UART中断深度封装，仅提供中断回调函数进行用户中断处理逻辑的实现。中断回调函数均有弱定义(__weak)声明，用户可在任意源文件(.c)中重新强定义(无__weak声明)中断回调函数实现自定义中断处理逻辑。 UART中断回调流程： 1.中断发生 2.进入中断服务函数 UARTx_IRQHandler() 3.中断服务函数调用通用入口函数 HAL_UART_IRQHandler(), 通用入口函数中进行中断源的判断、中断标志的清除等操作 4.通用入口函数依据事件判断调用中断回调函数 HAL_UART_XxxCallback() UART发送中断 UART发送中断使能 / 使能发送中断并配置本次发送中断缓冲区参数： huart - UART句柄指针 pData - UART本次发送缓冲区指针 Size - UART本次发送缓冲区字节数返回： HAL_OK - 配置成功且UART发送中断准备就绪 HAL_ERROR - pData = NULL 或 Size = 0 将返回 HAL_ERROR HAL_BUSY - UART发送中断未准备就绪 / HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef huart, uint8_t pData, uint16_t Size); UART发送完成中断回调 / UART成功发送指定字节数(Size)将执行此中断回调 / void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef huart) { // 用户中断处理逻辑 } UART发送中断示例 uint8_t TxBufferPtr = (uint8_t)"Successful!nr"; int main(void) { /***省略代码*/ while(HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,TxBufferPtr,13) != HAL_OK); /*省略代码**/ } void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef huart) { if(huart->Instance == USART1) { // 发送完成之后打开LED LED_ON(); } } 注意： UART发送中断回调的机制是：每发送一个字节之后均会进入中断服务函数，通过UART句柄中的TxXferCount判断UART发送数据的进度，如果发送达到指定字节数(Size)，则调用HAL_UART_TxCpltCallback(). HAL_UART_Transmit_IT()只能开启1次发送中断，调用发送中断回调函数之后便失能发送中断。在合适的时机再次调用HAL_UART_Transmit_IT()可以再次开启发送中断。 HAL_UART_Transmit_IT()不可在UART的Msp初始化函数中调用。Msp初始化函数并非在UART参数初始化函数HAL_UART_Init()的末尾调用，在Msp初始化函数调用之后还会进行UART状态的初始化操作。如果在Msp初始化函数中调用HAL_UART_Transmit_IT()将导致错误判断UART发送状态，HAL_UART_Transmit_IT()将错误返回HAL_BUSY. 正确的做法是：在UART参数初始化函数HAL_UART_Init()调用后调用HAL_UART_Transmit_IT(). UART接收中断 UART接收中断使能 /* 使能接收中断并配置本次接收中断缓冲区参数： huart - UART句柄指针 pData - UART本次接收缓冲区指针 Size - UART本次接收缓冲区字节数返回： HAL_OK - 配置成功且UART接收中断准备就绪 HAL_ERROR - pData = NULL 或 Size = 0 将返回 HAL_ERROR HAL_BUSY - UART接收中断未准备就绪 / HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef huart, uint8_t pData, uint16_t Size); UART接收完成中断回调 / UART成功接收指定字节数(Size)将执行此中断回调 / void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef huart) { // 用户中断处理逻辑 } UART接收中断示例 uint8_t RxBufferPtr[10] = {0}; int main(void) { /***省略代码*/ while(HAL_UART_Receive_IT(&huart1,RxBufferPtr,10) != HAL_OK); /*省略代码**/ } void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef huart) { if(huart->Instance == USART1) { #ifndef TIMEOUT #define TIMEOUT 1000 #endif // 接收回显 while(HAL_UART_Transmit(&huart1,RxBufferPtr,10,TIMEOUT) != HAL_OK); // 换行 while(HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)"rn",2,TIMEOUT) != HAL_OK); // 使能中断 while(HAL_UART_Receive_IT(&huart1,RxBufferPtr,10) != HAL_OK); } } 注意： UART接收中断回调的机制是：每接收一个字节之后均会进入中断服务函数，通过UART句柄中的RxXferCount判断UART接收数据的进度，如果接收达到指定字节数(Size)，则调用HAL_UART_RxCpltCallback(). HAL_UART_Receive_IT()只能开启1次接收中断，调用接收中断回调函数之后便失能接收中断。在合适的时机再次调用HAL_UART_Receive_IT()可以再次开启接收中断。 HAL_UART_Receive_IT()不可在UART的Msp初始化函数中调用。Msp初始化函数并非在UART参数初始化函数HAL_UART_Init()的末尾调用，在Msp初始化函数调用之后还会进行UART状态的初始化操作。如果在Msp初始化函数中调用HAL_UART_Receive_IT()将导致错误判断UART接收状态，HAL_UART_Receive_IT()将错误返回HAL_BUSY. 正确的做法是：在UART参数初始化函数HAL_UART_Init()调用后调用HAL_UART_Receive_IT().

2021-12-10 11:23:19 评论举报赵文隽