[嵌入式] 利用空闲中断实现不定长数据的收发

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[嵌入式]利用空闲中断实现不定长数据的收发

利用空闲中断实现不定长数据的收发

一、空闲中断的特点

1.	在一帧数据传输结束后，通信线路将会维持高电平，这个状态称为空闲状态；
    
2.	当 CPU 检测到通信线路处于空闲状态时，且空闲状态持续时间大于一个字节传输时间时，空闲状态标志 IDLE 将由硬件置 1 。如果串口控制寄存器 CR1 中的 IDLEIE 位为 1 ，将会触发空闲中断 （IDLE 中断）；
    
3.  由于空闲标志是在一帧数据传输完成后才置位，在有效数据传输过程中不会置位，因此借助空闲中断，可以实现不定长数据的收发。

二、空闲中断时序图

假设一帧数据由2 个字符构成，分别是 0xaa 、 0x55 ，传输的时序图如下：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传下上传(iWG3yl0FK0cH-1632623238621)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923155133881.png)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923155133881.png)]$

	从图中可以看到，在发送该帧数据之前和之后，数据线为高电平，处于 IDLE 状态。在该帧有效数据发送过程中，即 0xaa 字节与 0x55 字节之间，没有 IDLE 状态出现，这样利用 IDLE 状态就可以判断不定长数据的发送结束。

三、设计思路

1.使能 IDLE 中断，在串口 1 的中断服务程序 USART1_IRQHandler 中添加对 IDLE 中断的判断，该函数位于 stm32f4xx_it.c 文件；
    
2.设置传输模式为普通模式，启动 DMA 传输。串口一旦接收到数据，则触发 DMA 操作，将数据存放到用户定义的接收缓冲区；
    
3.当一帧数据发送完成后，线路处于 IDLE 状态，将触发 IDLE 中断，调用 IDLE 中断回调函数，设置数据接收完成标志；
    
4.主程序检测到接收完成标志置位后，将接收的一帧数据原样发回到PC ，并禁能 DMA ，以触发 DMA 中断。 DMA 中断将调用接收中断回调函数，在回调函数中重新启动 DMA 传输。

四、STM32CubeMX 配置

1、串口DMA配置

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IaIWTyDC-1632623238625)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923160102766.png)]$

2、设置串口 接收 的 DMA 参数：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LUSFr0RH-1632623238627)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923160236159.png)]$

3、设置串口 发送 的 DMA 参数：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aQkuVFF5-1632623238632)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923160340385.png)]$

4、使能串口中断及DMA 中断

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VqJRNIjS-1632623238637)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923160432650.png)]$

五、程序编写（一）

1、添加空闲中断的处理

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4i28Tq7Y-1632623238638)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923160714624.png)]$

2、添加用户宏定义及变量定义，添加用户初始化代码。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yVpYdtde-1632623238639)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923160727015.png)]$

3、编写用户应用代码

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3JQvh5OW-1632623238640)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923161240231.png)]$

4、编写回调函数

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pAenvUc8-1632623238641)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923161325355.png)]$

5、添加函数声明

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-px5U3J7x-1632623238642)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210923161413070.png)]$

6、下载调试

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jIYpHdj4-1632623238643)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926092046479.png)]$

六、程序编写（二）

1、添加空闲中断的处理

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Z8equnsu-1632623238645)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926100650752.png)]$

2、添加用户宏定义及变量定义，添加用户初始化代码。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MalnykQb-1632623238646)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926092433139.png)]$

3、编写用户应用代码

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZScqVON3-1632623238647)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926100832693.png)]$

5、编写回调函数

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-52NP4zA8-1632623238648)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926102259851.png)]$

4、下载调试

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4wzlU4bU-1632623238649)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926102345264.png)]$

七、程序编写（三）

1、添加用户宏定义及变量定义，添加用户初始化代码。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FVyzobjx-1632623238651)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926092433139.png)]$

2、编写用户应用代码

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0jXPl5MG-1632623238652)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926092744121.png)]$

3、编写回调函数

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zTLoJ3TR-1632623238655)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210926093920122.png)]$

4、下载调试

在这里插入图片描述

复盘一下：
第一种方法是电子科技大学的一个老师课件里的，我照着写了一下，总会出现好多bug…，解决方法：在空闲中断回调函数那停止一下DMA传输就好了。
第二种是请教同事写的，实际项目中也用的比较多。
第三种是我详细研究了一下，看了看回调函数的实现过程，最后改良了一下，代码比较简洁，以后做项目的时候用一下试试！不知道大家喜欢哪一种?
另外我用typora写好笔记，上传后图片显示不出来…

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