STM32的串口接收機制

??與阻塞式發送函數HAL_UART_Transmit配套，有個阻塞式的接收函數，HAL_UART_Receive，但此函數不常用，串口接收通常使用中斷函數HAL_UART_Receive_IT。HAL庫的串口中斷比較復雜，主要流程如下：

??USART1_IRQHandler：由硬件調用，不是HAL庫函數，寄存器編程或固件庫編程也需要調用此函數；

??HAL_UART_IRQHandler：通過中斷類型（發送中斷還是接收中斷）來判斷調用哪個函數；

??UART_Receive_IT：此函數可以指定，每收到若干個數據，調用一次回調函數；這是因為，每收到一個字節，都會把此函數的接收計數器-1，如果接收計數器為零，調用串口接收回調函數HAL_UART_RxCpltCallback（實際上HAL庫一共提供了5個回調函數，只有這個函數在接收完成時調用）。

??HAL_UART_RxCpltCallback：弱函數，用戶可以在此函數中編寫業務邏輯。清除中斷標記，是中斷處理函數一定要做的事情，但是對于用戶函數，把這個操作給隱藏了

使能串口接收中斷

??由于串口不方便傳參數，所以我通常會定義一些用于串口通信的全局變量。也可以模仿庫函數，把這些變量打包成一個結構體。

//UART.c

unsigned char UART1_Rx_Buf[MAX_REC_LENGTH] = {0}; //USART1存儲接收數據

unsigned char UART1_Rx_flg = 0;                   //USART1接收完成標志

unsigned int  UART1_Rx_cnt = 0;                   //USART1接受數據計數器

unsigned char UART1_temp[REC_LENGTH] = {0};       //USART1接收數據緩存

??由于這些變量也要在main.c文件中使用，跨文件使用，可以在頭文件中做外部聲明：

#ifndef __UART_H

#define __UART_H

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

#define REC_LENGTH  1

#define MAX_REC_LENGTH  1024 

extern unsigned char UART1_Rx_Buf[MAX_REC_LENGTH];

extern unsigned char UART1_Rx_flg ;

extern unsigned int  UART1_Rx_cnt ;

extern unsigned char UART1_temp[REC_LENGTH];

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif 

??要使用中斷來接收串口數據，則必須開啟中斷。并且，每次處理完串口接收中斷以后，會自動關閉中斷，如果想循環接收數據，則必須在處理完中斷以后，再次開啟中斷。

??我們希望完成初始化以后就開始接收串口數據，所以要修改串口初始化函數。

//main.c

static void MX_USART1_UART_Init(void)

{

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 */

  HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)UART1_temp,REC_LENGTH);

  /* USER CODE END USART1_Init 2 */

}

串口接收中斷函數處理

??程序的邏輯：

??如果接收到了指定數量的串口數據（在本例中，指定的數量是1字節），則會執行回調函數HAL_UART_RxCpltCallback。此函數是個弱函數，用戶可以根據業務邏輯來“重載”。我們要在此函數中，把串口收到的數據打包，并判斷結束符判斷數據結束。我們規定，只發送ASCII碼，并以0x0a作為結束符。

//UART.c

/**

  * @brief 串口中斷回調函數

  * @param 調用回調函數的串口

  * @note  串口每次收到數據以后都會關閉中斷，如需重復使用，必須再次開啟

  * @retval None

  */  

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)

{

  if(huart->Instance==USART1)

  {

    UART1_Rx_Buf[UART1_Rx_cnt] = UART1_temp[0];

    UART1_Rx_cnt++;

    if(0x0a == UART1_temp[0])

    {

      UART1_Rx_flg = 1;

    }

    HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t *)UART1_temp,REC_LENGTH);

  }

}

??主函數中，實現“串口應聲蟲”的功能，收到什么就發送什么。如果串口數據接收完成，則發送出去然后把數組，計數器，標志都恢復初始狀態。

//main() while(1)

    if(UART1_Rx_flg)

    {

      HAL_UART_Transmit(&huart1,UART1_Rx_Buf,UART1_Rx_cnt,0x10);    //發送接收到的數據

      for(int i = 0;i        UART1_Rx_Buf[i] = 0;

      UART1_Rx_cnt = 0;

      UART1_Rx_flg = 0;

    }   

??現象：向串口發送ASCII碼，單片機收到什么數據，就返回什么數據。注意，發送給串口的數據結尾要有回車鍵。

數據階段的方法與ASCII碼

??一組數據怎么判斷是否結束？

??2種方法：

??1特定時間，特定的時間內沒有收到新的數據，認為這一組數據就結束了。這種方法在定時器的章節來實現。

??2特定字符，通信雙方約定，用特定的字符作為結束，比如把0xff作為結束符。收到0xff就把數據截斷。就像我們演講，最后說一句謝謝大家，下邊的人就知道了你講完了，該鼓掌了。謝謝就是結束符。

??但是這種做法有一個弊端，就是正常通信的數據不允許在使用0xff。

??對于ASCII碼，正常情況下是不會發送0x0d與0x0a（回車與換行）的，所以可以用作結束符。

??ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國信息交換標準代碼）是基于拉丁字母的一套電腦編碼系統，主要用于顯示現代英語和其他西歐語言。它是現今最通用的系統，并等同于國際標準ISO/IEC 646。

??ASCII碼主要用于英文字符的顯示，不包含中文。標準ASCII碼只有7位（最高位是校驗位），所以只能顯示2^7=128個字符，其中0-31還是不能顯示的字符，例如回車，作用是控制字符或通信字符。

??假如，發送的數據是0x31，它可能代表著十六進制的數字0x31，也可能表示十進制的數字49（十六進制與十進制雖然看上去不一樣，但表示的數是同樣的大小），還可能表示ASCII碼，字符’1’。這三者，在傳輸線上使用示波器來觀察，波形是一模一樣的，接收方把它理解為0x31還是理解為字符，要看通信雙方的約定。