STM32串口接收中断——基于HAL库

写在前面　　

　　最近须要使用一款STM32L4系列的芯片进行开发，须要学习使用HAL库。在进行串口中断使用的时候遇到了一些小麻烦，写下解决方案供你们参考。

1.UART相关的头文件引用错误

 　　因为本人直接使用MDK进行开发，没有使用CubeMX，因此一些初始化须要手动进行。在引用UART相关的头文件时，记得将"stm32l4xx_hal_conf.h"文件中的相关宏定义取消注释，以下图：

2.如何接收字符串（屡次进入中断）

　　接收字符串主要有两种方法，一种是对中断函数进行改造，另外一种是对接收回调函数进行改造。
　　在阐述这两种方法以前，须要介绍函数“HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)”。该函数的做用是用户自定义一个缓冲区（即参数pData），接受必定数量（由参数Size决定）的字符存入缓冲区中。同时，参数Size还决定着进入回调函数的频率，即每接收Size个字符，就进入一次回调函数。须要注意的是，Size只决定进入回调函数的频率，而不能影响进入接收中断的频率，不管Size是多少，每接收完成一个字符都会进入一次接收中断。

方法1：改造回调函数

　　①首先在主函数中进入主循环前的位置调用一次 HAL_UART_Receive_IT函数，定义一个字符数组getBuffer[]做为缓冲区，参数Size设定为10。即每接收10个字符，就进入一次回调函数。

　　②注册中断函数 　　

1  void USART1_IRQHandler(void) 2  { 3    HAL_UART_IRQHandler(&UartHandle); //该函数会清空中断标志，取消中断使能，并间接调用回调函数
4  }

　　③在文件“stm32l4xx_hal_uart.h”中，咱们能够看到串口接收回调函数的定义。使用“_weak”关键字定义的函数，其具备以下特性： 通常状况下和通常函数相同。可是当有一个同名函数可是不带__weak被定义时，全部对这个函数的调用都是指向后者(不带__weak那个)。也就是说，ST官方提供的这个回调函数须要咱们本身进行改写。　　

 1    /**  2  * @brief Rx Transfer completed callback.  3  * @param huart UART handle.  4  * @retval None  5     */
 6   __weak void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)  7  {  8     /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
 9  UNUSED(huart); 10       
11     /* NOTE : This function should not be modified, when the callback is needed, 12  the HAL_UART_RxCpltCallback can be implemented in the user file. 13      */
14   }

　　咱们在主函数所在的文件中对回调函数进行改写：  

1   uint8_t myBuffer[] = "I have gotten your message: "; //用户提示信息
2   uint8_t Enter[] = "\r\n"; //回车换行
3   uint8_t getBuffer[100]; //用户自定义的缓冲区
4   void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle) 5  { 6    while(HAL_UART_Transmit(UartHandle, (uint8_t*)myBuffer, COUNTOF(myBuffer), 5000)!= HAL_OK); //发送字符串，用户提示信息
7    while(HAL_UART_Transmit(UartHandle, (uint8_t*)getBuffer, 10, 5000)!= HAL_OK); //发送用户自定义缓冲区中的数据
8    while(HAL_UART_Transmit(UartHandle, (uint8_t*)Enter, COUNTOF(Enter), 5000)!= HAL_OK); //发送回车换行
9   }

　　以上代码的做用是把用户发送给单片机数据再返回给用户。运行效果以下图：

 
　　咱们能够看到，用户向单片机发送了10个字符，单片机向串口助手返回了这10个数据。可是以上程序只能实现一次，当咱们再次向单片机发送数据时，单片机却再也不返回数据。这是由于咱们在中断函数中取消了中断使能，因此致使了进入一次中断后，中断被关闭，没法再次进入中断的现象。为了实现屡次数据返回，咱们要在中断处理函数中添加一行代码： 

1  void USART1_IRQHandler(void) 2  { 3    HAL_UART_IRQHandler(&UartHandle); //该函数会清空中断标志，取消中断使能，并间接调用回调函数
4    HAL_UART_Receive_IT(&UartHandle, (uint8_t *)&value,1);  //添加的一行代码
5  }

　　这样就能够实现屡次数据返回了，新的执行结果以下图：

　

　　可见，函数HAL_UART_Receive_IT还有中断使能的做用。这一功能的实现咱们能够在HAL_UART_Receive_IT函数中找到。

 方法2：改造中断处理函数

　　①首先在主函数中进入主循环前的位置调用一次 HAL_UART_Receive_IT函数，定义一个字符value做为缓冲区，参数Size设定为1。即每接收1个字符，就进入一次回调函数。使得进入回调函数的频率与进入中断处理函数的频率相同。这样，咱们就能够直接在中断函数中对接收的数据进行处理了。

　　②注册中断函数  　　

 1   uint8_t myBuffer[] = "I have gotten your message: ";  2   uint8_t getBuffer[10];  3   uint8_t Enter[] = "\r\n";  4   void USARTx_IRQHandler(void)  5  {  6    HAL_UART_IRQHandler(&UartHandle); //该函数会清空中断标志，取消中断使能，并间接调用回调函数
 7    
 8    getBuffer[countOfGetBuffer++] = value;  9    if(countOfGetBuffer == 10) 10  { 11     while(HAL_UART_Transmit(&UartHandle, (uint8_t*)myBuffer, COUNTOF(myBuffer), 5000)!= HAL_OK); 12     while(HAL_UART_Transmit(&UartHandle, (uint8_t*)getBuffer, countOfGetBuffer, 5000)!= HAL_OK); 13     while(HAL_UART_Transmit(&UartHandle, (uint8_t*)Enter, COUNTOF(Enter), 5000)!= HAL_OK); 14     countOfGetBuffer = 0; 15  } 16    HAL_UART_Receive_IT(&UartHandle, (uint8_t *)&value,1);  //因为接收中断是每接收一个字符便进入一次，因此这一行代码必须添加，不然只能接收一个字符，而没法接收整个字符串
17   }

　　以上代码的做用是接收每一个来自用户的字符，并依次存入用户自定义的缓冲区中，数量达到10个后，将缓冲区中的全部数据返回给用户，同时清空计数，准备接下来10个字符的接收。运行效果以下图：

 

写在最后

　　看完本文，你们可能对回调函数和中断处理函数的关系产生了疑问。实际上是这样的，单片机每完成接收一个字符，就会进入一次中断处理函数，而在中断处理函数中，咱们又调用了函数“void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)”，该函数会间接调用回调函数，也就是说回调函数是由中断处理函数间接调用的。而函数“HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)”决定了中断处理函数调用回调函数的频率，若Size为1，则每进入一次中断处理函数都会调用一次回调函数；若Size为10，则每第十次进入中断处理函数时，才会调用回调函数。方法2使用了标准库中断处理数据的思想。