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。增加了第47行的空闲中断使能语句,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 } }
先来看第30-40行的中断函数内容,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。
不同的是第41-51行:
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42-43两条语句实现,否则会一直进入中断函数。
第9-24行的主函数进行相应的处理便可。
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