STM32 HAL 库 串口 函数HAL_UART_Transmit的BUG问题 及解决方法

在开发图传项目中遇到STM32HAL库串口函数处理大数据量时的Bug,导致数据包发送不完整。建议改用直接写寄存器方法,如STM32H7可写TDR寄存器并检测ISR状态位,确保数据完整发送。对于Cortex-M4或M3,可能需要添加延时。

近期在开发图传项目的时候,由于需要发送的数据量及其庞大,因此在处理的时候, 发现STM32HAL库的串口函数,在处理海量数据的时候, 存在bug, 导致不能将指定数量的数据全部发送出去。 

例如, 我以200个字节为一个数据包, 使用HAL_UART_Transmit函数,通过串口发送。 那么, 在发送几千个数据包后, 会出现单个数据包发送不完整的情况(200个字节一个包, 实际上可能只发送了60个字节出去,就没有任何征兆的提前结束了,并开始发送下个数据包)。 导致图像数据丢失。 

因此, 在需要使用串口发送大量数据的时候, 建议不要使用HAL库的函数, 而是直接对寄存器操作。 这里以STM32H7为例,(因为H7将DR寄存器分成了TDR和RDR, 解决了之前只有一个DR寄存器导致直接写寄存器不延时丢第一位数据的问题)  

直接写寄存器代码: (替代HAL库)

uint8_t *p; 
p=(uint8_t *) DATA_BUF; //设定指针地址

//发送部分:
for(i=0;i<send_size;i++)  send_size: 需要发送的字节数量
{
uart->TDR = P[i];    //将一个字节数据写入TDR寄存器
while((uart->ISR&0x40)==0); //检测写入TDR的这个字节是否发送完毕
}

如果使用的是cortex M4,或者M3 内核 需要在前面加个延时。 当然也不会有人用这两款搞图传, 毕竟没有JPEG硬件压缩。

<think>好的,我现在需要回答用户关于STM32 HALHAL_UART_Transmit_IT和HAL_UART_Transmit函数的区别的问题。首先,我需要回忆这两个函数的基本功能和用法。 用户之前提到了HAL_UART_Transmit_IT的使用方法,以及HAL_UART_Transmit可能存在的一些问题。根据引用[1]和[2],HAL_UART_Transmit_IT是一个非阻塞的中断方式发送函数,而HAL_UART_Transmit是阻塞式的,发送数据时会一直等待直到完成。引用[2]还提到直接操作寄存器的方法,这可能与HAL的某些问题相关,比如HAL_UART_Transmit可能存在BUG,需要替代方案。 接下来,我需要明确这两个函数的主要区别,包括工作方式、资源占用、适用场景、回调机制以及错误处理等方面。同时,用户可能需要知道在实际项目中如何选择这两个函数,以及使用它们时需要注意的事项。 首先,HAL_UART_Transmit是阻塞函数,调用后会占用CPU直到所有数据发送完毕,这会降低系统效率,特别是在需要处理多任务时。而HAL_UART_Transmit_IT则是非阻塞的,启动发送后立即返回,允许CPU执行其他任务,发送完成后通过中断回调函数处理后续操作,比如HAL_UART_TxCpltCallback。 然后,资源占用方面,阻塞函数在发送期间独占CPU,而非阻塞函数允许系统在发送期间处理其他中断或任务,提高了资源利用率。适用场景方面,阻塞函数适合简单应用或单任务环境,而非阻塞适合实时或多任务系统,需要更高的效率。 此外,回调机制是非阻塞函数的重要部分,用户需要实现回调函数来进行发送完成后的处理,而阻塞函数不需要,因为它完成后才返回。错误处理方面,非阻塞函数可能在中断上下文中处理错误,而阻塞函数函数返回时检查错误状态。 用户可能还会关心如何选择这两个函数,比如在实时性要求高的系统中使用中断方式,而在简单的调试输出中使用阻塞方式。同时,需要注意缓冲区管理,尤其是在使用中断发送时,必须确保缓冲区在发送过程中不被修改,避免数据不一致。 最后,根据用户提供的引用,特别是引用[2]提到的HAL_UART_Transmit可能存在的BUG,需要提醒用户在遇到问题时参考官方文档或社区解决方案,或者采用替代方法如直接寄存器操作,但这样会降低代码的可移植性。 总结起来,我需要将上述分析整理成结构清晰的回答,分点说明两者的区别,并生成相关问题,帮助用户进一步理解和应用这些知识。</think>### STM32 HALHAL_UART_Transmit_IT与HAL_UART_Transmit的区别 #### 1. **工作模式与CPU占用** - **HAL_UART_Transmit**: 采用**阻塞模式**,函数调用后会持续占用CPU资源,直到所有数据通过UART发送完成。在此期间,CPU无法执行其他任务。 **适用场景**:简单应用或调试场景,例如短数据发送且无需实时响应其他事件。 - **HAL_UART_Transmit_IT**: 采用**中断驱动非阻塞模式**,函数仅启动发送过程后立即返回,数据发送由硬件中断自动完成。发送完成后,通过中断触发回调函数`HAL_UART_TxCpltCallback`通知用户[^1]。 **适用场景**:多任务或实时系统,需提高CPU利用率,例如主循环需同时处理传感器数据与通信。 #### 2. **资源管理** - **阻塞模式**: 发送期间独占CPU,可能影响系统实时性。例如,发送100字节时,若波特率为115200,需约8.7ms完成,期间无法响应其他中断[^2]。 - **中断模式**: 发送期间CPU可处理其他任务,但需注意**缓冲区生命周期**。例如,若在中断中发送局部变量数组,需确保数据在发送完成前不被释放。 #### 3. **函数参数与实现** - **参数对比**: 两者参数相同:`UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout`。 但`HAL_UART_Transmit_IT`的`Timeout`参数无效,因其非阻塞特性。 - **底层实现**: - `HAL_UART_Transmit`通过轮询状态寄存器(如`ISR`的`TXE`标志)等待发送完成[^2]。 - `HAL_UART_Transmit_IT`使能发送中断(如`TXEIE`),由中断服务程序逐字节填充数据到TDR寄存器。 #### 4. **典型问题与优化** - **阻塞模式的风险**: 长时间阻塞可能导致看门狗复位。例如,高波特率下发送大文件时,需拆分数据或改用DMA。 - **中断模式的注意事项**: - **数据一致性**:若在发送过程中修改发送缓冲区,可能引发数据错乱。 - **中断优先级**:需合理配置UART中断优先级,避免高优先级中断阻塞通信。 #### 5. **代码示例对比** ```c // 阻塞模式发送示例 HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)"Hello", 5, 100); // 阻塞100ms // 中断模式发送示例 HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, (uint8_t*)"World", 5); // 需实现回调函数 void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { if (huart == &huart1) { // 发送完成后的处理 } } ``` #### 6. **性能与调试建议** - **阻塞模式调试**:可通过逻辑分析仪观察发送时序,但需注意超时设置。 - **中断模式调试**:需监控`HAL_UART_TxCpltCallback`是否触发,排查中断配置或缓冲区溢出问题。 ---
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