正点原子串口例程解读

最新推荐文章于 2025-04-17 11:24:32 发布

温柔的男孩像海洋丶

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文章标签：单片机嵌入式硬件

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43408345/article/details/144752829

版权

首先是串口初始化，这里初始化的是usart3

void esp8266_init(void)
{
    huart_wifi.Instance=ESP8266;    //uart3
    huart_wifi.Init.BaudRate=115200; // 设置波特率为115200
    huart_wifi.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B; // 设置数据位长度为8位
    huart_wifi.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1; // 设置停止位为1位
    huart_wifi.Init.Parity=UART_PARITY_NONE; // 设置奇偶校验为无
    huart_wifi.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX; // 设置模式为接收和发送
    huart_wifi.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE; // 设置硬件流控制为无
    huart_wifi.Init.OverSampling=UART_OVERSAMPLING_16; // 设置过采样为16
    if(HAL_UART_Init(&huart_wifi)!=HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    /* 该函数会开启接收中断：标志位UART_IT_RXNE，并且设置接收缓冲以及接收缓冲接收最大数据量 */
    HAL_UART_Receive_IT(&huart_wifi, (uint8_t *)uart_recv_it_buf, WIFI_IRQ_RECV_LEN);


}

其中，HAL_UART_Receive_IT开启标志位UART_IT_RXNE后，我们就可以配置uart3的中断函数

void ESP8266_IRQHandler(void)
{
  HAL_UART_IRQHandler(&huart_wifi);
}

函数中用的是hal库的中断函数代码，函数实现比较复杂，我们可以自己写一个中断函数，配合实现。

这边是按照官方回调函数，在void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)，中定义何时结束数据传输。

先讲一下调用结构

由于 HAL_UART_Receive_IT开启接收中断，会调用我们写好的ESP8266_IRQHandler，进入到

HAL_UART_IRQHandler(&huart_wifi); 第一个if语句判断状态寄存器sr中的RXNE：读取数据寄存器不为空 (Read data register not empty)。和控制寄存器cr中的RXNEIE：RXNE 中断使能 (RXNE interrupt enable)，当rxne不为空切使能rxne中断时候，进入UART_Receive_IT(huart);

点击跳转，找到如下

这个函数的实现官方是弱定义，我们可以重写。

调用结构：调用 → 被调用

HAL_UART_IRQHandler → UART_Receive_IT → HAL_UART_RxCpltCallback。

下面我们看一下正点原子是怎么实现自定义的串口通讯格式。

/**
 * @brief       Rx传输回调函数
 * @param       huart: UART句柄类型指针
 * @retval      无
 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    
    //g_usart_rx_sta  0-13位表示交收到
    if(huart->Instance == ESP8266)             /* 如果是串口3 */
    {
          if((g_wifi_rx_sta & (1<<15)) == 0)      /* 接收未完成 */
          {
              if(g_wifi_rx_sta & (1<<14) )         /* 接收到了0x0d,换行符是由 2个字节组成：0x0D 和 0x0A */
              {
                  if(uart_recv_it_buf[0] != 0x0a) 
                  {
                      g_wifi_rx_sta = 0;         /* 接收错误,重新开始 */
                  }
                  else 
                  {
                      g_wifi_rx_sta |= (1<<15);   /* 接收完成了 */
                  }
              }
              else                                /* 还没收到0X0D */
              {
                  if(uart_recv_it_buf[0] == 0x0d)
                  {
                      g_wifi_rx_sta |= (1<<14);
                  }
                  else
                  {
                      rx_wifi_msg[g_wifi_rx_sta & 0X3FFF] = uart_recv_it_buf[0] ;
                      g_wifi_rx_sta++;
                      if(g_wifi_rx_sta > (WIFI_RX_LEN - 1))
                      {
                          g_wifi_rx_sta = 0;     /* 接收数据错误,重新开始接收 */
                      }
                  }
              }
              
          }
          HAL_UART_Receive_IT(&huart_wifi, (uint8_t *)uart_recv_it_buf, WIFI_IRQ_RECV_LEN);
        
    }
    
    

    
}

打开正点原子f407开发指南，我们看到

原子的开发手册对接收中断回调函数代码解读非常完整，清晰，大家可以去看下。

注意的是，用串口助手一定要勾选发送新行（结尾自动发送回车符号），因为代码涉及到对回车的判断( 0x0d + 0x0a 表示回车符 )。

g_wifi_rx_sta，表示接受状态标识符，uint16_t类型。

下面我说一下我理解的代码思路

1.在回调函数中判断是否已经接收完成（bit 15 位为1） g_wifi_rx_sta & （1<<15） ==0

如果接收完成，调用接收中断函数HAL_UART_Receive_IT(&huart_wifi, (uint8_t *)uart_recv_it_buf, WIFI_IRQ_RECV_LEN);

2，如果已经接收到了回车的前半部分：0x0d g_wifi_rx_sta & （1<<14） ==1

如果后面接上的是后半部分 0x0a，那么就判定为接收完成（g_wifi_rx_sta |=（1<<15）），相反如果不是，那么g_wifi_rx_sta

置0，重新开始计数。

3，如果还没有接收到回车的前半部分，那么就先判定是否中断里面接受到的buffer：uart_recv_it_buf[0]已经是0x0d，如果是的话，那么将bit14置1，g_wifi_rx_sta |= （1<<14）

4，如果uart_recv_it_buf[0]不是是0x0d，那么就接收字符，原子在这里设置了一个 rx_wifi_msg[ buffer_len ] , buffer_len 是你设置的最大接受缓冲区长度，我这里设置最大128 。

前面我们在初始化esp8266已经开启了 HAL_UART_Receive_IT(&huart_wifi, (uint8_t *)uart_recv_it_buf, WIFI_IRQ_RECV_LEN); 意思是每次中断接收 1个字节的数据。

rx_wifi_msg[ g_wifi_rx_sta & 0x3fff ]=uart_recv_it_buf[0] ,0x3fff因为是0-13位表示接受数据位数，

每次都接受1位数据，直到设定的最大接收值。

g_wifi_rx_sta ++（每次进入中断一次，而且没有接收到回车判定符号 0x0d，那么就会自加）。

然后就是判定是否接收长度大于设定长度，如果大于，就将 g_wifi_rx_sta=0；。

main函数部分代码。

if (g_wifi_rx_sta & (1<<15) )         /* 接收到了数据? */
        {
            len = g_wifi_rx_sta & 0x3fff;  /* 得到此次接收到的数据长度 */
            printf("\r\n您发送的消息为:\r\n");

            HAL_UART_Transmit(&huart_wifi,(uint8_t*)rx_wifi_msg,len,1000);    /* 发送接收到的数据 */
            while(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart_wifi,UART_FLAG_TC)!=SET);           /* 等待发送结束 */
            printf("\r\n\r\n");             /* 插入换行 */
            g_wifi_rx_sta = 0;
        }
        else
        {
            times++;

            if (times % 5000 == 0)
            {
                printf("\r\n正点原子 STM32开发板 串口实验\r\n");
                printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n");
            }

            if (times % 200 == 0) printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");

            if (times % 30  == 0) LED0_TOGGLE(); /* 闪烁LED,提示系统正在运行. */

            delay_ms(10);
        }
          
    }