HAL库串口收发函数解析

最新推荐文章于 2025-03-18 20:45:30 发布

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文章标签： stm32

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_45413245/article/details/104585026

版权

一、UART_Receive_IT

对于CubeMX生成的代码，USART1_IRQHandler(void)函数为了提高中断效率采用了回调机制。（业务代码可以等中断关闭了再去处理，这样中断处理不会占用太多时间影响程序的执行效率）

HAL库将函数都已封装完整，回调函数完好地提供一个API接口，供用户使用

USART1_IRQHandler(void)函数中只调用了HAL_UART_IRQHandler(&huart1)（可以在STM32f1xx_it.c中找到），参数为uart1的句柄huart1（本质就是个结构体指针），可以通过huart1访问到uart1的各种寄存器和数据类型。

static HAL_StatusTypeDe(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  uint16_t *tmp; //定义了一个指针tmp 指向一个地址（由于还没有初始化还不知道指向哪个地址）地址里面装着16位的整型数据

  /* Check that a Rx process is ongoing */
  if (huart->RxState == HAL_UART_STATE_BUSY_RX)
  {
    if (huart->Init.WordLength == UART_WORDLENGTH_9B)//判断CR寄存器的第12位W是否为1 ，为1则代表设置为一个起始位， 9个数据位， n个停止位
    {
      tmp = (uint16_t *) huart->pRxBuffPtr; //将pRxBuffPtr强制转换为一个指向缓冲区A首地址的指针，这个缓冲区A里放的内容为16位整型，把这个首地址赋值给tmp
      if (huart->Init.Parity == UART_PARITY_NONE)
      {
        *tmp = (uint16_t)(huart->Instance->DR & (uint16_t)0x01FF);将数据寄存器DR的值赋给temp指向地址里
        huart->pRxBuffPtr += 2U;//指向下两个地址 因为pRxBuffPtr指针指向的地址一个里面只能装8bit，这里有9bit所以需要两个地址位置
      }
      else
      {
        *tmp = (uint16_t)(huart->Instance->DR & (uint16_t)0x00FF);
        huart->pRxBuffPtr += 1U;
      }
    }
    else
    {
      if (huart->Init.Parity == UART_PARITY_NONE)
      {
        *huart->pRxBuffPtr++ = (uint8_t)(huart->Instance->DR & (uint8_t)0x00FF);//将数据寄存器DR的值载入到huart的缓冲区指针所指向的位置
      }//*（huart->pRxBuffPtr）++ =
//huart->pRxBuffPtr指向的地址里的内容被附上DR里的东西  
//++在后 优先级和等号比起来更低 所以DR的内容先赋值给*huart->pRxBuffPtr，再让huart->pRxBuffPtr这个地址加1
      else
      {
        *huart->pRxBuffPtr++ = (uint8_t)(huart->Instance->DR & (uint8_t)0x007F);
      }
    }

    if (--huart->RxXferCount == 0U)  
//--放前面 优先级高 也就是减1后再执行if判断操作
    { //中断已使用 然后让中断失能
      /* Disable the UART Data Register not empty Interrupt */  
      __HAL_UART_DISABLE_IT(huart, UART_IT_RXNE);    

      /* Disable the UART Parity Error Interrupt */
      __HAL_UART_DISABLE_IT(huart, UART_IT_PE);

      /* Disable the UART Error Interrupt: (Frame error, noise error, overrun error) */
      __HAL_UART_DISABLE_IT(huart, UART_IT_ERR);

      /* Rx process is completed, restore huart->RxState to Ready */
      huart->RxState = HAL_UART_STATE_READY;

#if (USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS == 1)
      /*Call registered Rx complete callback*/
      huart->RxCpltCallback(huart);
#else
      /*Call legacy weak Rx complete callback*/
      HAL_UART_RxCpltCallback(huart); //用户接口 用户在这个里面写回调函数的内容
#endif /* USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS */

      return HAL_OK;
    }
    return HAL_OK;
  }
  else
  {
    return HAL_BUSY;
  }
}

为什么要定义tmp?不可以直接把值放在pRxBuffPtr指向的地址里吗？

tmp的存在是必须的，DR必须做一次读操作才能动作，没有一个赋值语句，DR那句就没办法执行，所以必须有一个临时变量，用来操作DR（这句话抄的不知道什么意思）

这个函数是把所有输入的数据一个一个存放到缓存区中，也就是，一个数据对应一次中断，进入中断处理函数，调用UART_Receive_IT，根据RxXferSize设置你要放多少数据在缓存区，直到确认所有的数据都存放到缓存区中，huart->RxXferCount对应的值也会自减为0，此时会执行3个__HAL_UART_DISABLE_IT函数来关闭中断（我也不知道为什么HAL库要这样设置），之后会进入回调函数，我们只需在回调函数中写入我们的用户代码即可。但是其中一定要包含打开中断的函数，因为__HAL_UART_DISABLE_IT这个函数已经关闭中断。

二、HAL_UART_Receive

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
{
  uint16_t *tmp;
  uint32_t tickstart = 0U;

  /* Check that a Rx process is not already ongoing */
  if (huart->RxState == HAL_UART_STATE_READY)
  {
    if ((pData == NULL) || (Size == 0U))
    {
      return  HAL_ERROR;
    }

    /* Process Locked */
    __HAL_LOCK(huart);

    huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
    huart->RxState = HAL_UART_STATE_BUSY_RX;

    /* Init tickstart for timeout managment */
    tickstart = HAL_GetTick();

    huart->RxXferSize = Size;
    huart->RxXferCount = Size;

    /* Check the remain data to be received */
    while (huart->RxXferCount > 0U)
    {
      huart->RxXferCount--;
      if (huart->Init.WordLength == UART_WORDLENGTH_9B)
      {
        if (UART_WaitOnFlagUntilTimeout(huart, UART_FLAG_RXNE, RESET, tickstart, Timeout) != HAL_OK)
        {
          return HAL_TIMEOUT;
        }
        tmp = (uint16_t *) pData;
        if (huart->Init.Parity == UART_PARITY_NONE)
        {
          *tmp = (uint16_t)(huart->Instance->DR & (uint16_t)0x01FF);
          pData += 2U;
        }
        else
        {
          *tmp = (uint16_t)(huart->Instance->DR & (uint16_t)0x00FF);
          pData += 1U;
        }

      }
      else
      {
        if (UART_WaitOnFlagUntilTimeout(huart, UART_FLAG_RXNE, RESET, tickstart, Timeout) != HAL_OK)
        {
          return HAL_TIMEOUT;
        }
        if (huart->Init.Parity == UART_PARITY_NONE)
        {
          *pData++ = (uint8_t)(huart->Instance->DR & (uint8_t)0x00FF);
        }
        else
        {
          *pData++ = (uint8_t)(huart->Instance->DR & (uint8_t)0x007F);
        }

      }
    }

    /* At end of Rx process, restore huart->RxState to Ready */
    huart->RxState = HAL_UART_STATE_READY;

    /* Process Unlocked */
    __HAL_UNLOCK(huart);

    return HAL_OK;
  }
  else
  {
    return HAL_BUSY;
  }
}

这个函数和上一个相比，多了给RxXferCount等赋值的操作，但是少了回调函数，来一个数据存一个，存在缓存区，直到RxXferCount为0

三 HAL_UART_Receive_IT

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
{
  /* Check that a Rx process is not already ongoing */
  if (huart->RxState == HAL_UART_STATE_READY)
  {
    if ((pData == NULL) || (Size == 0U))
    {
      return HAL_ERROR;
    }

    /* Process Locked */
    __HAL_LOCK(huart);

    huart->pRxBuffPtr = pData;
    huart->RxXferSize = Size;
    huart->RxXferCount = Size;

    huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
    huart->RxState = HAL_UART_STATE_BUSY_RX;

    /* Process Unlocked */
    __HAL_UNLOCK(huart);

    /* Enable the UART Parity Error Interrupt */
    __HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_PE);

    /* Enable the UART Error Interrupt: (Frame error, noise error, overrun error) */
    __HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_ERR);

    /* Enable the UART Data Register not empty Interrupt */
    __HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_RXNE);

    return HAL_OK;
  }
  else
  {
    return HAL_BUSY;
  }
}

记住！这个函数不是用来接收数据的！这个函数不是用来接收数据的！这个函数不是用来接收数据的！他是用来打开中断，配置串口中断的！不是真正的接收数据的中断函数，很容易把它和其他两个函数混淆。看了上面两个函数的解释，这个函数的内容应该不难理解，这也就是，我们要手动打开串口中断，就要在main函数里面首先写下它，否则无法进入串口中断（亲测如此），其次还要在回调函数里面添加这个函数（因为之前就说过一旦进入回调函数，串口中断就会关闭），为了下一次接收数据考虑，需要这么做