来说下用STM32串口发送数据和接收数据方式有哪些

18-05-14 来源：[db:作者]

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之前写了篇关于ESP8266使用AT指令进行互相通讯的实验，在写STM32串口接发数据的程序中，觉得有必要将之前学的有关于串口方面的使用经历加以总结。

串口发送数据：

1. 串口发送数据最直接的方式就是标准调用库函数。void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
第一个参数是发送的串口号，第二个参数是要发送的数据了。但是用过的朋友应该觉得不好用，一次只能发送单个字符，所以我们有必要根据这个函数加以扩展。

void Send_data(u8 *s)
{
	while(*s!='\0')
	{ 
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET);	
		USART_SendData(USART1,*s);
		s++;
	}
}

以上程序的形参就是我们调用该函数时要发送的字符串，这里通过循环调用USART_SendData来一一发送我们的字符串。

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET);

这句话有必要加，他是用于检查串口是否发送完成的标志，如果不加这句话会发生数据丢失的情况。
这个函数只能用于串口1发送。有些时候根据需要，要用到多个串口发送那么就还需要改进这个程序。如下：

void Send_data(USART_TypeDef * USARTx,u8 *s)
{
	while(*s!='\0')
	{ 
		while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC )==RESET);	
		USART_SendData(USARTx,*s);
		s++;
	}
}

这样就可实现任意的串口发送。但有一点，我在使用实时操作系统的时候（如UCOS,Freertos等），需考虑函数重入的问题。当然也可以简单的实现把该函数复制一下，然后修改串口号也可以避免该问题。然而这个函数不能像printf那样传递多个参数，所以还可以在改进，最终程序如下

void USART_printf ( USART_TypeDef * USARTx, char * Data, ... )
{
	const char *s;
	int d;   
	char buf[16];
	
	va_list ap;
	va_start(ap, Data);

	while ( * Data != 0 )     // 判断是否到达字符串结束符
	{				                          
		if ( * Data == 0x5c )  //'\'
		{									  
			switch ( *++Data )
			{
				case 'r':							          //回车符
				USART_SendData(USARTx, 0x0d);
				Data ++;
				break;

				case 'n':							          //换行符
				USART_SendData(USARTx, 0x0a);	
				Data ++;
				break;

				default:
				Data ++;
				break;
			}			 
		}
		
		else if ( * Data == '%')
		{									  //
			switch ( *++Data )
			{				
				case 's':										  //字符串
				s = va_arg(ap, const char *);
				
				for ( ; *s; s++) 
				{
					USART_SendData(USARTx,*s);
					while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );
				}
				
				Data++;
				
				break;

				case 'd':			
					//十进制
				d = va_arg(ap, int);
				
				itoa(d, buf, 10);
				
				for (s = buf; *s; s++) 
				{
					USART_SendData(USARTx,*s);
					while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );
				}
				
				Data++;
				
				break;
				
				default:
				Data++;
				
				break;
				
			}		 
		}
		
		else USART_SendData(USARTx, *Data++);
		
		while ( USART_GetFlagStatus ( USARTx, USART_FLAG_TXE ) == RESET );
		
	}
}

该函数就可以像printf使用可变参数，方便很多。通过观察函数但这个函数只支持了%d,%s的参数，想要支持更多，可以仿照printf的函数写法加以补充。
2. 直接使用printf函数。很多朋友都知道想要STM32要直接使用printf不行的。需要加上以下的说明

最后记得还要修改一下选中Code Generation——选中Use MicroLI

串口接收数据：

串口接收最后应有一定的协议，如发送一帧数据应该有头标志或尾标志，也可两个标志都有。这样在处理数据时既能能保证数据的正确接收，也有利于接收完后我们处理数据。串口的配置在这里就不在赘述，这里我以串口2接收中断服务程序函数且接收的数据包含头尾标识为例，先来看我经常使用的接收程序格式。

void USART2_IRQHandler() 
{
	if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生 
	{
		USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中断标志
			 
		Uart2_Buffer[Uart2_Rx] = USART_ReceiveData(USART2);     //接收串口1数据到buff缓冲区
		Uart2_Rx++; 
     		 
		if(Uart2_Buffer[Uart2_Rx-1] == 0x0a || Uart2_Rx == Max_BUFF_Len)    //如果接收到尾标识是换行符（或者等于最大接受数就清空重新接收）
		{
			if(Uart2_Buffer[0] == '+')                      //检测到头标识是我们需要的 
			{
				printf("%s\r\n",Uart2_Buffer);
				Uart2_Rx=0;                                   
			} 
			else
			{
				Uart2_Rx=0;                                   //不是我们需要的数据或者达到最大接收数则开始重新接收
			}
		}
	}
}

数据的头标识为“\n”既换行符，尾标识为“+”。该函数将串口接收的数据存放在USART_Buffer数组中，然后先判断当前字符是不是尾标识，如果是说明接收完毕，然后再来判断头标识是不是“+”号，如果还是那么就是我们想要的数据，接下来就可以进行相应数据的处理了。但如果不是那么就让Usart2_Rx=0重新接收数据。这样做的有以下好处：1.可以接受不定长度的数据，最大接收长度可以通过Max_BUFF_Len来更改2.可以接受指定的数据3.防止接收的数据使数组越界
这里我的把接受正确数据直接打印出来，也可以通过设置标识位，然后在主函数里面轮询再操作。

以上的接收形式，是中断一次就接收一个字符，这在UCOS等实时内核系统中频繁的中断，非常消耗CPU资源，在有些时候我们需要接收大量数据时且波特率很高的情况下，长时间中断会带来一些额外的问题。所以以DMA形式配合串口的IDLE（空闲中断）来接受数据将会大大的提高CPU的利用率，减少系统资源的消耗。首先还是先看代码。

#define DMA_USART1_RECEIVE_LEN 18

void USART1_IRQHandler(void)                                 
{     
    u32 temp = 0;  
    uint16_t i = 0;  
      
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)  
    {  
        USART1->SR;  
        USART1->DR; //这里我们通过先读SR（状态寄存器）和DR（数据寄存器）来清USART_IT_IDLE标志 			
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE);  
        temp = DMA_USART1_RECEIVE_LEN - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //接收的字符串长度=设置的接收长度-剩余DMA缓存大小 
        for (i = 0;i < temp;i++)  
        {  
            Uart2_Buffer[i] = USART1_RECEIVE_DMABuffer[i];  
                
        }  
        //设置传输数据长度  
        DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,DMA_USART1_RECEIVE_LEN);  
        //打开DMA  
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);  
    }        
}

之前的串口中断是一个一个字符的接收，现在改为串口空闲中断，就是一帧数据过来才中断进入一次。而且接收的数据时候是DMA来搬运到我们指定的缓冲区（程序中是USART1_RECEIVE_DMABuffer数组），是不占用CPU时间的。具体什么是IDLE中断和DMA需要朋友们先行了解，下方有参考了解链接。最后在讲下DMA的发送

#define DMA_USART1_SEND_LEN 64

void DMA_SEND_EN(void)
{
	DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);      
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4,DMA_USART1_SEND_LEN);   
	DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
}

这里需要注意下DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE)函数需要在设置传输大小之前调用一下，否则不会重新启动DMA发送。参考链接:https://blog.csdn.net/jdh99/article/details/8444474https://blog.csdn.net/phker/article/details/51925668

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