STM32 使用 HAL库串口同时收发，使用踩坑史 = =！......by 矜辰所致
目录
前言
对于 STM32 串口的使用，确实很简单使用 STM32CubeMX 做好初始化，就可以直接使用了。
但是最近在某些产品上使用串口同时收发的时候，发现有时候串口会收不到数据了，但是发送正常，而且这个问题再数据量大的时候很容易出现，于是乎进行了好几天的问题测试……
一、 HAL 库串口收发
先简单回顾一下 STM32 HAL库串口收发是如何使用的。
1.1 串口发送
对于 STM32 来说，串口发送有3中方式：
- 轮询发送；
- 中断发送；
- DMA发送；
在实际产品上，大部分项目中都用的是 轮询 方式发送，本次出现接收卡死的问题的产品也是采用的轮询发送，所以我简单的说明一下轮询发送，其他两种方式为 STM32 学习的基础问题，这里就不过多讨论。
发送相对简单，在 HAL 库实际都是使用HAL_UART_Transmit函数：
不管是哪个串口发送，都做了个简单的发送函数：
发送没什么好说的，简单易用。
1.2 串口接收
和串口发送一样，串口接收有3中方式：
- 轮询接收；
- 中断接收；
- DMA接收；
在我们正常的项目使用中，一般都是 中断接收 或者 DMA 接收，基本上不会使用 轮询接收的方式。
那么对于本次出问题的产品，我采用的是 中断接收的方式。
但是相比较发送，在 HAL 库中 使用中断接收的方式就有点 “五花八门” 的感觉。
1.2.1 标准库接收
在标准库的时候，我们经常这么用，在串口初始化的时候使用下面的语句使能中断：
//在串口初始化代码之后加上中断使能
USART_ITConfig(USART3,USART_IT_RXNE,ENABLE);
如果需要自动判断一帧数据，我们再开启一下 IDLE 中断：
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_IDLE, ENABLE);
然后在对应的中断处理函数中，直接读取 DR 寄存器（STM32F103 而言为 DR，STM32L051 为RDR），然后当 IDLE 中断产生，也可以处理一下标志位：
//自己用的，用到了 USART_IT_IDLE 标志位，有时候不合适
void USART3_IRQHandler(void) //串口3中断服务程序
{
u8 clear3=clear3; //消除编译器没有用到的提醒
// u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
USART_Enocean_BUF[Enocean_Data++] = USART3->DR;
USART3_RX_BUF[USART3_Data++] = USART_ReceiveData(USART3);
// Res= USART_ReceiveData(USART3);
// USART_SendData(USART1,Res);while(!(USART1->SR&USART_FLAG_TXE));
}
else if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_IDLE) != RESET)
{
clear3=USART3->SR; //读SR寄存器 可以清空寄存器
clear3=USART3->DR; //读DR寄存器（先读SR寄存器，再读DR，为了清除IDLE中断）
USART3_RX_STA=1; //标记接收到了一帧数据
//USART3_Data=0;
} //enocean是不是读不到一帧数据，不用一帧数据测试一下
}
1.2.1 HAL库接收
HAL库接收方式一
在 HAL 库函数接收的时候，其实也可以使用标准库上一样的中断标志使能：
MX_LPUART1_UART_Init();
__HAL_UART_ENABLE_IT(&hlpuart1,UART_IT_RXNE);
IDLE 中断使能：
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2,UART_IT_IDLE);
这种方式的处理方式，可以和标准库差不多。
在 HAL 库中，外设的中断的入口函数都放在stm32l0xx_it.c 这个文件夹中（ 以STM32L051 为例），在这个文件中可以找到和标准库一样的 中断入口函数，我们可以进行如下处理：
void USART2_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
/* USER CODE END USART2_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */
if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_RXNE) == SET){
// USART_Enocean_BUF[Enocean_Data++] = huart2.Instance->RDR
// RXNE 数据处理，直接读取数据
}
if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE) != RESET))
{
__HAL_UART_CLEAR_IT(&huart2,UART_CLEAR_IDLEF); //??3y?D??
// ReceiveState = 1;
// IDLE 数据处理，一帧数据接收标志位置位
}
}
HAL库接收方式二
但是在于 HAL 中，还有一种比较常用的开启中断方法，不是直接使能中断，而是通过调用 HAL 库函数 HAL_UART_Receive_IT ：
一般的使用方式步骤：
对于本次需要说明的问题，就是使用了 HAL_UART_Receive_IT 函数导致的，下文我们会说明，这里列出了基本的使用步骤。
二、 收发同时串口卡死？
2.1 问题说明
最近测试部反馈，产品有些时候的下行没反应，这里所说的下行，其实就是串口接收。
霹雳扒拉一大堆多余的省略 … … 只说几个重点：
出问题的最后现象就是串口发送正常，但是永远接收不到数据了，其他程序正常运行。
出问题只存在于串口又有接收，又有发送的产品上。
产品发送一般是周期性的，但是接收是随机的，无线信号串口接收，所以产品的出问题的情况也是随机的，但是数据量大起来肯定就会出现永远接收不到的问题。
2.2 尝试的处理方式
因为所有的一些都是按照正常流程设计的，按理来说实在是不知道为什么会这样，所以网上查询测试了好久，现在我把尝试的处理方式以及步骤记录说明一下：
2.2.1 清除错误标志位
在使用 HAL 库的时候，有4个错误 flag，如下图：
期初还以为是某些异常错误导致的，经过网上的的一些查询，刚开始是添加了清除错误标志位：
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_PE);//清标志
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_FE);
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_NE);
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&hlpuart1, UART_FLAG_ORE);
在需要的地方加上错误标志位清除，我是在清除串口缓存中处理的：
2.2.2 串口溢出错误
其实串口溢出错误在上面的已经清除过标志位，因为这个问题着实搞得我头有点大，所以看到网上前人的处理方式和上面直接清除不一样，还是试了一把。
这里简单说明一下，我还特意去看了下自己的 CubeMX 设置，在设置的时候 有一个 Overrun 错误标志位，平时我们设置都不一定往下拉着看 = =！：
然后确定了开启了串口溢出错误检测以后，我根据网上的方式，加了一个HAL_UART_ErrorCallback函数，其实就类似于HAL_UART_RxCpltCallback 函数：
自己加了一个 出错处理函数，其实现在看来，当然也是没有用的。
2.2.3 HAL库的半双工处理？
折腾了好长一段时间，其实一开始就知道问题在于 同时收发会出问题的情况，那么继续上网找问题。
最终确定了一个问题就是：
我们都知道 STM32 串口是全双工的， STM32 HAL库在处理接收的时候会锁一下串口一会，导致变成某个短时间的“半双工”。
这个时候如果同时收发就会出现问题，最后解决的办法在这篇文章中看到了： STM32 F103串口同时收发出现死锁问题解决办法
问题在于我们使用的HAL_UART_Receive_IT函数中，有对串口加锁的操作：
虽然在后面有解锁：
但是根据后期的解决方式来说，确实就是这个HAL_UART_Receive_IT函数的问题，最后使用的方式为，在产生一次中断以后开启的时候手动解锁：
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance == LPUART1){
Enocean_Data++;
if(Enocean_Data > 98)Enocean_Data = 0;
while(HAL_UART_Receive_IT(&hlpuart1, (uint8_t *)&USART_Enocean_BUF[Enocean_Data], 1) != HAL_OK){
hlpuart1.RxState = HAL_UART_STATE_READY;
__HAL_UNLOCK(&hlpuart1);
}
}
else if(huart->Instance==USART1)
{
}
}
终于，串口不再卡死 ， 成功！
结语
没想到和 EEPROM 一样，一个简单的芯片，一个熟悉的串口 ，出了这种问题 = =！还好最后解决了问题。
踩过的坑都是积累与经验，加油。ヾ(?°?°?)ﾉﾞ
本次记录就到这里，谢谢大家！