解决STM32G474单片机_HAL_UART_Transmit_IT()连续发送之问题

news2024/11/15 20:00:46

在使用STM32G474单片机的HAL库时，使用“在中断服务程序中发送数据”和“在中断程序中接收数据”，是一种很常用的方法，特别是RS485通讯中。首次使用，肯定会踩坑。要么出现第一个数据收不到，要么出现连续发送，要么发送象是乱码，总之怪象连篇，搜索网络，发现能解决问题的成功案例很少。

1、串口初始化

//将PA9复用为USART1_TX
//将PA10复用为USART1_RX

UART_HandleTypeDef HardwareUSART1;
uint8_t USART1_RX_Data;

uint8_t USART1_RX_Buffer[USART1_RX_Buffer_Size];
//USART1接收缓冲区数组
uint8_t USART1_RX_Buffer_Load_Index;
//USART1_RX_Buffer[]的装载索引值

uint8_t USART1_TX_Buffer[USART1_TX_Buffer_Size];
//USART1发送缓冲区数组
uint8_t USART1_TX_Buffer_Load_Index;
//USART1_TX_Buffer[]的装载索引值
uint8_t *pUSART1_TX_Buffer;

void USART1_Init(uint32_t baudrate);
void print_USART1_Receive_Data(void);
void Start_USART1_Send_Data(void);

void USART1_Init(uint32_t baudrate)
{
  HardwareUSART1.Instance = USART1;
  HardwareUSART1.Init.BaudRate = baudrate;              //波特率
  HardwareUSART1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;  //字长为8位数据格式
  HardwareUSART1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;       //一个停止位
  HardwareUSART1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;        //无奇偶校验位
  HardwareUSART1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;           //收发模式
  HardwareUSART1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;  //无硬件流控
  HardwareUSART1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; //过采样率
  HardwareUSART1.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    HardwareUSART1.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
  HardwareUSART1.AdvancedInit.AutoBaudRateEnable = UART_ADVFEATURE_AUTOBAUDRATE_DISABLE;
  HardwareUSART1.AdvancedInit.AutoBaudRateMode = UART_ADVFEATURE_AUTOBAUDRATE_ONSTARTBIT;
  HardwareUSART1.Init.ClockPrescaler = UART_PRESCALER_DIV1;
    HardwareUSART1.FifoMode=UART_FIFOMODE_DISABLE;
  if (HAL_UART_Init(&HardwareUSART1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

    __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&HardwareUSART1, UART_CLEAR_TCF);
    //Transmission Complete Clear Flag
    __HAL_UART_ENABLE_IT(&HardwareUSART1,UART_IT_RXNE);
    //使能USART1接收到数据时产生中断
    //"UART read data register" not empty interruption

    __HAL_UART_DISABLE_IT(&HardwareUSART1, UART_IT_TXE);
    //串口发送数据时,不使能"串口发送数据寄存器为空"产生中断(位TXE=0)
    //Disable the UART Transmit Complete Interrupt
    __HAL_UART_DISABLE_IT(&HardwareUSART1,UART_IT_TC);
    //串口发送数据时,不使能"串口发送完成"产生中断(位TC=1)
//    __HAL_UART_ENABLE_IT(&HardwareUSART1, UART_IT_TXE);
//    __HAL_UART_ENABLE_IT(&HardwareUSART1,UART_IT_TC);
    //使能USART1发送完成时产生中断
    
    HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,8,0);
    //设置NVIC中断分组4：4位抢占优先级，0位响应优先级
    //选择中断优先级组4,即抢占优先级为4位,取值为0~15,响应优先级组为0位,取值为0

    USART1_RX_Buffer_Load_Index=0;
}

//HAL_UART_Init()执行时,会先调用HAL_UART_MspInit()
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
  if(uartHandle->Instance==USART1)
  {
    PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART1;
    PeriphClkInit.Usart1ClockSelection = RCC_USART1CLKSOURCE_PCLK2;
    if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
    { //HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig()初始化USART1外设时钟
            //Initializes the peripherals clocks
      Error_Handler();
    }

    __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); //使能USART1外设时钟

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();  //使能GPIOA外设时钟
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;//选择引脚编号9和10
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;      //复用功能推挽模式
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;          //不用上拉
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //引脚速度为低速
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1; //将引脚复用为USART1
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  }
}

//HAL_UART_DeInit()执行时,会先调用HAL_UART_MspDeInit()
void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)
{

  if(uartHandle->Instance==USART1)
  {
    __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE();//不使能USART1外设时钟
    HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);
  }
}

2、启动发送

void Start_USART1_Send_Data(void)
{
    char i;
    uint16_t k;

    for(i=0;i<USART1_RX_Buffer_Size;i++)//串口接送测试
    {
        if(USART1_RX_Buffer[i-1]=='\r'&&USART1_RX_Buffer[i]=='\n')//收到结束符号
        {
        USART1_RX_Buffer_Load_Index = 0;
            memset(USART1_TX_Buffer,0,USART1_TX_Buffer_Size);
            strcpy((char*)USART1_TX_Buffer,(char*)USART1_RX_Buffer);
            memset(USART1_RX_Buffer,0,USART1_RX_Buffer_Size);

        k=strlen((char*)USART1_TX_Buffer);
        USART1_TX_Buffer_Load_Index = k;
            __HAL_UART_ENABLE_IT(&HardwareUSART1,UART_IT_TC);
            pUSART1_TX_Buffer=USART1_TX_Buffer;//启动发送
        }
  }
}

3、接收函数

//UART_RxISR_8BIT()会调用HAL_UART_RxCpltCallback()处理接收到的数据
//HAL_UART_Receive_IT()会调用UART_RxISR_8BIT()
//在中断中调用HAL_UART_Receive_IT()
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    USART1_RX_Buffer[USART1_RX_Buffer_Load_Index]=USART1_RX_Data;
    USART1_RX_Buffer_Load_Index++;
    if(USART1_RX_Buffer_Load_Index>=USART1_RX_Buffer_Size-2)
    {//USART1_RX_Buffer[]防止溢出
        USART1_RX_Buffer[USART1_RX_Buffer_Load_Index]='\0';
        USART1_RX_Buffer_Load_Index=0;
    }
    if(USART1_RX_Buffer[USART1_RX_Buffer_Load_Index-2]=='\r'&&USART1_RX_Buffer[USART1_RX_Buffer_Load_Index-1]=='\n')
    {//收到"\r\n"结束符号
        USART1_RX_Buffer[USART1_RX_Buffer_Load_Index]='\0';
        USART1_RX_Buffer_Load_Index++;
    }
}

4、接收中断函数

void USART1_IRQHandler(void)
{
  HAL_UART_IRQHandler(&HardwareUSART1);

    HAL_UART_Receive_IT(&HardwareUSART1, &USART1_RX_Data, sizeof(USART1_RX_Data));
    //从USART1接收一个字节


    HAL_UART_Transmit_IT(&HardwareUSART1, pUSART1_TX_Buffer, USART1_TX_Buffer_Load_Index);
    pUSART1_TX_Buffer=NULL;//USART1_TX_Buffer[]被发送完成后,停止发送
//    USART1_TX_Buffer_Load_Index=0;//USART1_TX_Buffer[]被发送完成后,停止发送

//实测，发现HAL_UART_Transmit_IT()会在中断中将USART1_TX_Buffer[]全部发完，才会退出HAL_UART_Transmit_IT();
}

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)

在STM32G474的HAL库中，HAL_UART_Transmit_IT()会将所有数据发送完了，才会退出中断，具体HAL库是怎么做到的，不必浪费时间分析。若要防止HAL_UART_Transmit_IT()连续发送，要么将pData设置为NULL，要么将Size设置为0。否则，串口会不停往外发送数据，十分恼火。搞了好几天才搞好。

总结：HAL库是在没有办法的情况下，不得不用。让HAL_UART_Transmit_IT()停下来，有点耍流氓，还有没有更好的办法？

测试结果如下：

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