[嵌入式]STM32 串口收发函数应用【HAL版】

STM32 串口数据收发基础-阻塞与非阻塞的应用理解【HAL版】

向串口发送数据

1. 阻塞式发送（推荐使用）

   特点：程序命令发送业务开始发送，并会一直傻陪着发送业务，直到所有字节一次性发送完成。或者达到超时时间限制，程序才会离开继续执行。相对而言，这将会过多占用程序的时间，从而影响系统性能。

     1.API原型
     HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, //句柄的指针（句柄的地址值）
                       uint8_t *pData,  //u8 指针
                       uint16_t Size,  //u16
                       uint32_t Timeout);//u32
     
     //----*huart: 哪个串口(外设句柄的地址) 
     //----*pData: 发送内容的地址(指向内容的缓存区)
     //----Size:  需要发送几个字节
     //----Timeout:超时时间
     
     2. 应用举例
     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"Hello\r\n", 7, 0xFFFF);  
     //向串口1发送"Hell0\r\n", 发送完7个字节或者达到超时时间0xFFFF时，退出发送，程序往下运行。 
   

备注与思考：

1. 怎样理解句柄Handle?

句柄类型（Handle），也就类似 结构体对象的一个"唯一实例"(instance)；（“结构体对象”的实例）；一切皆为对象；

2.为什么需要超时时间？

答：由于是阻塞式发送，一旦数据发送出错，基于阻塞式的特点，会导致程序一直阻塞在这里，影响后续程序。
而设置了超时时间这个概念，就相当于限制了该条程序的最大允许运行时间。

3.我该给多大的超时时间？

答：没有特别性能强制要求下，一般给最大的0xFFFF即可。

2.非阻塞式发送（中断式）（推荐使用）

• **流程：**程序命令发送业务开始发送，并且不需要考虑超时时间。然后程序就不用多管了，直接继续去干自己的本职业务，只不过所有字节发送完成、Size个字节发送完成后、或发送一半完成后（API不同、Size参数不同），就要回来执行中断回调函数。）

• 特点： 在Size个字节的发送业务这段时间中，程序可以不用停在原地，允许继续做自己的事情。这样不用过多耽误程序的时间，系统的任务执行更流畅。虽然这段时间很小，但一旦发送业务很多时，合起来的时间对于一个普通系统来说影响便很大了！！

• 1.API原型
  //非阻塞式发送函数
  ~ HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart,
                    uint8_t *pData,
                    uint16_t Size);
  //Size个字节发送完成后进行的中断
  void HAL_UART_TxCpItCallback(UART_HandleTypeDeef *huart); 
  

备注与思考：

1. HAL_UART_TxCpItCallback拆解记忆?

• Tx: 发送;

• Cp: Complete;

• It:中断;

• Callback : 回调;

3.举例说明串口发送函数的应用

• 使用非阻塞式的串口发送函数，将发送缓存数值data_Tx中的前5个数据发送到USART1, 在数据发送完成后，翻转PB9的输出电平。

1. 声明缓存数值data_Rx
    ...
2. 调用非阻塞式的串口发送函数
    HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, data_Tx, 5); //Size = 5（即数值data_Tx中的前5个数据）
3. 编写 前5个字节发送完成后的回调
void HAL_UART_TxCpItCallback(UART_HandleTypeDeef *huart)
{
    if(huart -> instance) == USART1 //如果有多个串口，可以利用该语句确保是USART1
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_9);
    }
}

接收串口发来的数据

1. 阻塞式接收函数（极不推荐使用）

   不推荐原因：阻塞函数会一直阻塞等待上位机发来数据，注意！并且是满足跳出阻塞参数条件要求的数据。相对正常数据接收要求情况下，这太不合理了。。。

2.非阻塞式接收函数（中断式接收）（推荐使用）

1.API原型
//非阻塞式发送函数
~ HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, //来自哪个串口（句柄的指针）
                  uint8_t *pData, //收到的数据存到哪里（地址）
                  uint16_t Size); //一共需要收几个字节 
//Size个字节接收完成后进行的中断回调
void HAL_UART_RxCpItCallback(UART_HandleTypeDeef *huart);

3.举例说明串口接收函数的应用

• 使用非阻塞式的串口接收函数，接收UART1中的第一个字节，将其保存在data_Rx变量中，在数据接收完成后，若该字节为0x5a*,则翻转PB9**的输出电平。

1. 声明data_Rx
    ...
2. 调用非阻塞式的串口接收函数
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &data_Tx, 1); //Size = 1 （即只是接收发来的数据的第一个字节）
3. 编写 所有字节发送完成后的回调
void HAL_UART_RxCpItCallback(UART_HandleTypeDeef *huart)
{
    if(huart -> instance) == USART1 //如果有多个串口，可以利用该语句确保是USART1
    {
        if(data_Rx == 0x5a)
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_9);
    }
}

4.注意非阻塞式的串口发送函数和接收函数的第二个参数书写区别？

1. 如果声明的是一个变量来存取数据，应填写变量的地址

   uint8_t data_Tx, data_Rx;
   HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, &data_Tx, 5);
   HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &data_Rx, 5);

2. 如果声明的是一个数值来存取数据，直接写数值名本身就行。

   uint8_t arr_Tx[5], arr_Rx[5];
   HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, arr_Tx, 5);
   HAL_UART_Receive_IT(&huart1, arr_Rx, 5);