HAL库(STM32CubeMX)——USART串口配置学习(中断接收/STM32G431RBT6)

UART与USART介绍：

USART(universal synchronous asynchronous receiver and transmitte): 通用同步异步收发器

USART是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。

UART(universal asynchronous receiver and transmitter): 通用异步收发器

异步串行通信口(UART)就是我们在嵌入式中常说的串口，它还是一种通用的数据通信议。

区别：

USART是指单片机的一个端口模块，可以根据需要配置成同步模式（SPI，I2C），也可以将其配置为异步模式，后者就是UART。所以说UART姑且可以称之为一个与SPI，I2C对等的“协议”，而USART则不是一个协议，而是更应该理解为一个实体。

UART基础配置

串口发送数据的时序图：

硬件基础：STM32G431RB（蓝桥杯嵌入式）

配置成异步模式即是UART，剩下的就是波特率等一些配置。

使能中断：

HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收

一般的情况下，发送数据是主观上的，所以用HAL_UART_Transmit();，接收数据是被动的，一般利用中断完成接收。

串口接收：

在main函数中启动中断接收：

HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)&RX_buf, 1);

在中断回调函数中要不断开启：（每次接收中断执行HAL_UART_IRQHandler函数之后，接收中断就会被关闭；）

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)&RX_buf, 1);//接收一个字节
}

参考：单片机学习笔记-SMT32使用HAL库UART中断方式使用

了解到这个函数里主要是有：对后面要用到的一些参数进行配置。

  huart->pRxBuffPtr  = pData;
  huart->RxXferSize  = Size;
  huart->RxXferCount = Size;
  huart->RxISR       = NULL;

//这里的size就是1，pDate就是接收的数组名

所以调用这个代替终端里重新调用HAL_UART_Receive_IT()函数

串口发送：

包含这俩个库才能使用sprintf和strlen函数。

char str[40];
sprintf(str, "Hello,world.\r\n");
HAL_UART_Transmit(&huart1,(unsigned char *)str, strlen(str), 50);

//int count=0;
//sprintf(str, "%d:Hello,world.\r\n",count);

UART的DMA配置（太坑了，以后再说吧）

问题：

现在还不清楚选择AFOD和AFPP有什么影响，测试没发现什么问题，网上推荐选择AFOD，不懂为什么？

利用串口接收中断和空闲中断（直接访问寄存器）

串口接收中断：

使能接受中断RXEN后，串口接收8位数据位后，进入中断

使能：

__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2,UART_IT_RXNE);

实际处理函数：

USART2_IRQHandler(void)

一般在stm32cubemx中打开了串口中断，处理函数通常生成在stm32f1xx_it.c里面

自动生成的，这里面应该不需要使能（没实验过） HAL_UART_IRQHandler(&huart1);在main函数里使能就好

/******************************************************************************/
/* STM32F1xx Peripheral Interrupt Handlers                                    */
/* Add here the Interrupt Handlers for the used peripherals.                  */
/* For the available peripheral interrupt handler names,                      */
/* please refer to the startup file (startup_stm32f1xx.s).                    */
/******************************************************************************/

/**
  * @brief This function handles USART1 global interrupt.
  */
void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

串口空闲中断：

使能IDLE，在串口接受完一帧数据后，在一个字节的时间内串口保持空闲则触发串口空闲中断

再次进入上文的处理函数 USART2_IRQHandler（）

__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2,UART_IT_IDLE);

实例：参考:STM32基于HAL库的串口接受中断和空闲中断

void USART3_IRQHandler(void){
      uint8_t temp;
    if(huart3.Instance->SR & UART_FLAG_RXNE){
         Rx_uart3_signal=2;
         temp=huart3.Instance->DR;
        Rx_uart3_buf[Rx_uart3_cnt++]=temp; 
    }
    
    else if(huart3.Instance->SR & UART_FLAG_IDLE){
         temp=huart3.Instance->DR;
        Rx_uart3_signal=0;		
    } 
}

串口接受完后空闲必须清除空闲标志位。通过读串口DR寄存器里的值来清除IDLE标志位，否则程序一直触发空闲中断。

这里上下两部分分别是正常数据接收和串口空闲处理，给Rx_uart3_signal赋值，这样就可以在主循环里根据这个标志判断数据接收程度。

这里直接读取的是寄存器：

USART_SR:Status register

TXE: Transmit data register empty

RXNE: Read data register not empty

IDLE: IDLE line detected

USART_DR:包含接收或传输的数据字符

(SR包含了所有的寄存器状态，所以和对应寄存器相与就可以得到该寄存器的状态)

例如：huart3.Instance->SR & 0x40就是判断第7位寄存器TXE状态

更详细的参考：

STM32F1串口寄存器解析及应用

HAL库(STM32CubeMX)——USART串口配置学习(中断接收/STM32G431RBT6)

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