串口發(fā)送數(shù)據(jù)

1、串口發(fā)送數(shù)據(jù)最直接的方式就是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用庫(kù)函數(shù)

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

第一個(gè)參數(shù)是發(fā)送的串口號(hào)，第二個(gè)參數(shù)是要發(fā)送的數(shù)據(jù)了。但是用過的朋友應(yīng)該覺得不好用，一次只能發(fā)送單個(gè)字符，所以我們有必要根據(jù)這個(gè)函數(shù)加以擴(kuò)展：

void Send_data(u8 *s)
{
while(*s!='?')
 { 
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET); 
  USART_SendData(USART1,*s);
  s++;
 }
}

以上程序的形參就是我們調(diào)用該函數(shù)時(shí)要發(fā)送的字符串，這里通過循環(huán)調(diào)用USART_SendData來(lái)一 一發(fā)送我們的字符串。

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET);

這句話有必要加，他是用于檢查串口是否發(fā)送完成的標(biāo)志，如果不加這句話會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況。這個(gè)函數(shù)只能用于串口1發(fā)送。有些時(shí)候根據(jù)需要，要用到多個(gè)串口發(fā)送那么就還需要改進(jìn)這個(gè)程序。如下：

void Send_data(USART_TypeDef * USARTx,u8 *s)
{
while(*s!='?')
 { 
while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC )==RESET); 
  USART_SendData(USARTx,*s);
  s++;
 }
}

這樣就可實(shí)現(xiàn)任意的串口發(fā)送。但有一點(diǎn)，我在使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)如UCOS，Freertos等的時(shí)候，需考慮函數(shù)重入的問題，相關(guān)推薦：使用STM32CubeMx工具，寫FreeRTOS的demo程序。

當(dāng)然也可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)把該函數(shù)復(fù)制一下，然后修改串口號(hào)也可以避免該問題。然而這個(gè)函數(shù)不能像printf那樣傳遞多個(gè)參數(shù)，所以還可以在改進(jìn)，最終程序如下：

void USART_printf ( USART_TypeDef * USARTx, char * Data, ... )
{
const char *s;
int d;   
char buf[16];

 va_list ap;
 va_start(ap, Data);

while ( * Data != 0 )     // 判斷是否到達(dá)字符串結(jié)束符
 {                              
if ( * Data == 0x5c )  //''
  {           
switch ( *++Data )
   {
case 'r':                 //回車符
    USART_SendData(USARTx, 0x0d);
    Data ++;
break;

case 'n':                 //換行符
    USART_SendData(USARTx, 0x0a); 
    Data ++;
break;

default:
    Data ++;
break;
   }    
  }

else if ( * Data == '%')
  {           //
switch ( *++Data )
   {    
case 's':            //字符串
    s = va_arg(ap, const char *);

for ( ; *s; s++) 
    {
     USART_SendData(USARTx,*s);
while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );
    }

    Data++;

break;

case 'd':   
//十進(jìn)制
    d = va_arg(ap, int);

    itoa(d, buf, 10);

for (s = buf; *s; s++) 
    {
     USART_SendData(USARTx,*s);
while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );
    }

    Data++;

break;

default:
    Data++;

break;

   }   
  }

else USART_SendData(USARTx, *Data++);

while ( USART_GetFlagStatus ( USARTx, USART_FLAG_TXE ) == RESET );

 }
}

該函數(shù)就可以像printf使用可變參數(shù)，方便很多。通過觀察函數(shù)但這個(gè)函數(shù)只支持了%d,%s的參數(shù)，想要支持更多，可以仿照printf的函數(shù)寫法加以補(bǔ)充。

2、直接使用printf函數(shù)

很多朋友都知道想要STM32要直接使用printf不行的。需要加上以下的重映射函數(shù)：

如果不想添加以上代碼，也可以勾選以下的Use MicroLI選項(xiàng)來(lái)支持printf函數(shù)使用：

串口接收數(shù)據(jù)

串口接收最后應(yīng)有一定的協(xié)議，如發(fā)送一幀數(shù)據(jù)應(yīng)該有頭標(biāo)志或尾標(biāo)志，也可兩個(gè)標(biāo)志都有，串口其他相關(guān)文章:學(xué)習(xí)STM32單片機(jī)，繞不開的串口。

這樣在處理數(shù)據(jù)時(shí)既能能保證數(shù)據(jù)的正確接收，也有利于接收完后我們處理數(shù)據(jù)。串口的配置在這里就不在贅述，這里我以串口2接收中斷服務(wù)程序函數(shù)且接收的數(shù)據(jù)包含頭尾標(biāo)識(shí)為例。

#define Max_BUFF_Len 18
unsigned char Uart2_Buffer[Max_BUFF_Len];
unsigned int Uart2_Rx=0;
void USART2_IRQHandler()
{
if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中斷產(chǎn)生 
 {
  USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中斷標(biāo)志

  Uart2_Buffer[Uart2_Rx] = USART_ReceiveData(USART2);     //接收串口1數(shù)據(jù)到buff緩沖區(qū)
  Uart2_Rx++; 

if(Uart2_Buffer[Uart2_Rx-1] == 0x0a || Uart2_Rx == Max_BUFF_Len)    //如果接收到尾標(biāo)識(shí)是換行符（或者等于最大接受數(shù)就清空重新接收）
  {
if(Uart2_Buffer[0] == '+')                      //檢測(cè)到頭標(biāo)識(shí)是我們需要的 
   {
printf("%srn",Uart2_Buffer);        //這里我做打印數(shù)據(jù)處理
    Uart2_Rx=0;                                   
   } 
else
   {
    Uart2_Rx=0;                                   //不是我們需要的數(shù)據(jù)或者達(dá)到最大接收數(shù)則開始重新接收
   }
  }
 }
}

數(shù)據(jù)的頭標(biāo)識(shí)為“n”，即換行符，尾標(biāo)識(shí)為“+”。該函數(shù)將串口接收的數(shù)據(jù)存放在USART_Buffer數(shù)組中，然后先判斷當(dāng)前字符是不是尾標(biāo)識(shí)，如果是說明接收完畢，然后再來(lái)判斷頭標(biāo)識(shí)是不是“+”號(hào)，如果還是那么就是我們想要的數(shù)據(jù)，接下來(lái)就可以進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理了。但如果不是那么就讓Usart2_Rx=0重新接收數(shù)據(jù)。

這樣做的有以下好處：

可以接受不定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，最大接收長(zhǎng)度可以通過Max_BUFF_Len來(lái)更改

可以接受指定的數(shù)據(jù)

防止接收的數(shù)據(jù)使數(shù)組越界

這里我的把接受正確數(shù)據(jù)直接打印出來(lái)，也可以通過設(shè)置標(biāo)識(shí)位，然后在主函數(shù)里面輪詢?cè)俨僮鳌?/p>

以上的接收形式，是中斷一次就接收一個(gè)字符，這在UCOS等實(shí)時(shí)內(nèi)核系統(tǒng)中頻繁的中斷，非常消耗CPU資源，在有些時(shí)候我們需要接收大量數(shù)據(jù)時(shí)且波特率很高的情況下，長(zhǎng)時(shí)間中斷會(huì)帶來(lái)一些額外的問題。

所以以DMA形式配合串口的IDLE（空閑中斷）來(lái)接受數(shù)據(jù)將會(huì)大大的提高CPU的利用率，減少系統(tǒng)資源的消耗。首先還是先看代碼。

#define DMA_USART1_RECEIVE_LEN 18
void USART1_IRQHandler(void)
{     
    u32 temp = 0;  
uint16_t i = 0;  

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)  
    {  
        USART1->SR;  
        USART1->DR; //這里我們通過先讀SR（狀態(tài)寄存器）和DR（數(shù)據(jù)寄存器）來(lái)清USART_IT_IDLE標(biāo)志    
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE);  
        temp = DMA_USART1_RECEIVE_LEN - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //接收的字符串長(zhǎng)度=設(shè)置的接收長(zhǎng)度-剩余DMA緩存大小 
for (i = 0;i < temp;i++)  
        {  
            Uart2_Buffer[i] = USART1_RECEIVE_DMABuffer[i];  

        }  
//設(shè)置傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度  
        DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,DMA_USART1_RECEIVE_LEN);  
//打開DMA  
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);  
    }        
} 

之前的串口中斷是一個(gè)一個(gè)字符的接收，現(xiàn)在改為串口空閑中斷，就是一幀數(shù)據(jù)過來(lái)才中斷進(jìn)入一次。而且接收的數(shù)據(jù)時(shí)候是DMA來(lái)搬運(yùn)到我們指定的緩沖區(qū)（也就是程序中的USART1_RECEIVE_DMABuffer數(shù)組），是不占用CPU時(shí)間資源的。

最后在講下DMA的發(fā)送：

#define DMA_USART1_SEND_LEN 64
void DMA_SEND_EN(void)
{
 DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);      
 DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4,DMA_USART1_SEND_LEN);   
 DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
}

這里需要注意下DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE)函數(shù)需要在設(shè)置傳輸大小之前調(diào)用一下，否則不會(huì)重新啟動(dòng)DMA發(fā)送。

有了以上的接收方式，對(duì)一般的串口數(shù)據(jù)處理是沒有問題的了。下面再講一下，在ucosiii中我使用信號(hào)量+消息隊(duì)列+儲(chǔ)存管理的形式來(lái)處理我們的串口數(shù)據(jù)。先來(lái)說一下這種方式對(duì)比其他方式的一些優(yōu)缺點(diǎn)。

一般對(duì)串口的處理形式是"生產(chǎn)者"和"消費(fèi)者"的模式,即本次接收的數(shù)據(jù)要馬上處理，否則當(dāng)數(shù)據(jù)大量涌進(jìn)的時(shí)候，就來(lái)不及"消費(fèi)"掉生產(chǎn)者（串口接收中斷）的數(shù)據(jù)，那么就會(huì)丟失本次的數(shù)據(jù)處理。所以使用隊(duì)列就能夠很方便的解決這個(gè)問題。

在下面的程序中，對(duì)數(shù)據(jù)的處理是先接受，在處理，如果在處理的過程中，有串口中斷接受數(shù)據(jù)，那么就把它依次放在隊(duì)列中，隊(duì)列的特征是先進(jìn)先出，在串口中就是先處理先接受的數(shù)據(jù)，所以根據(jù)生產(chǎn)和消費(fèi)的速度，定義不同大小的消息隊(duì)列緩沖區(qū)就可以了。缺點(diǎn)就是太占用系統(tǒng)資源，一般51單片機(jī)是沒可能了。下面是從我做的項(xiàng)目中截取過來(lái)的程序：

OS_MSG_SIZE  Usart1_Rx_cnt;          //字節(jié)大小計(jì)數(shù)值
unsigned char Usart1_data;           //每次中斷接收的數(shù)據(jù)
unsigned char* Usart1_Rx_Ptr;        //儲(chǔ)存管理分配內(nèi)存的首地址的指針
unsigned char* Usart1_Rx_Ptr1;       //儲(chǔ)存首地址的指針

void USART1_IRQHandler() 
{
 OS_ERR err;
 OSIntEnter();

  if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) != RESET) //中斷產(chǎn)生 
  {   
    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_RXNE);     //清除中斷標(biāo)志

    Usart1_data = USART_ReceiveData(USART1);     //接收串口1數(shù)據(jù)到buff緩沖區(qū)

  if(Usart1_data =='+')                     //接收到數(shù)據(jù)頭標(biāo)識(shí)
  {
//   OSSemPend((OS_SEM*  ) SEM_IAR_UART,  //這里請(qǐng)求信號(hào)量是為了保證分配的存儲(chǔ)區(qū)，但一般來(lái)說不允許
//   (OS_TICK  )0,                   //在終端服務(wù)函數(shù)中調(diào)用信號(hào)量請(qǐng)求但因?yàn)?//   (OS_OPT   )OS_OPT_PEND_NON_BLOCKING,//我OPT參數(shù)設(shè)置為非阻塞，所以可以這么寫
//   (CPU_TS*  )0,
//   (OS_ERR*  ) err); 
//   if(err==OS_ERR_PEND_WOULD_BLOCK)     //檢測(cè)到當(dāng)前信號(hào)量不可用
//   {
//     printf("error");
//   }    
   Usart1_Rx_Ptr=(unsigned char*) OSMemGet((OS_MEM*) UART1_MemPool, err);//分配存儲(chǔ)區(qū)
   Usart1_Rx_Ptr1=Usart1_Rx_Ptr;          //儲(chǔ)存存儲(chǔ)區(qū)的首地址
  }
  if(Usart1_data == 0x0a )       //接收到尾標(biāo)志
  {                    
   *Usart1_Rx_Ptr++=Usart1_data;
   Usart1_Rx_cnt++;                         //字節(jié)大小增加
   OSTaskQPost((OS_TCB    *  ) Task1_TaskTCB,
                                   (void      *  )Usart1_Rx_Ptr1,    //發(fā)送存儲(chǔ)區(qū)首地址到消息隊(duì)列
                                   (OS_MSG_SIZE  )Usart1_Rx_cnt,
                                   (OS_OPT       )OS_OPT_POST_FIFO,  //先進(jìn)先出，也可設(shè)置為后進(jìn)先出，再有地方很有用
                                   (OS_ERR    *  ) err);

   Usart1_Rx_Ptr=NULL;          //將指針指向?yàn)榭?，防止修?   Usart1_Rx_cnt=0;      //字節(jié)大小計(jì)數(shù)清零
  }
  else
  {
   *Usart1_Rx_Ptr=Usart1_data; //儲(chǔ)存接收到的數(shù)據(jù)
   Usart1_Rx_Ptr++;
   Usart1_Rx_cnt++;
  } 
 }    
 OSIntExit();
}

上面被注釋掉的代碼為我是為了防止當(dāng)分區(qū)中沒有空閑的存儲(chǔ)塊時(shí)加入信號(hào)量，打印出報(bào)警信息。當(dāng)然我們也可以將存儲(chǔ)塊直接設(shè)置大一點(diǎn)，但是還是無(wú)法避免當(dāng)沒有可有存儲(chǔ)塊時(shí)會(huì)程序會(huì)崩潰現(xiàn)象。希望懂的朋友能告知下~。

下面是串口數(shù)據(jù)處理任務(wù)，這里刪去了其他代碼，只把他打印出來(lái)了而已。

void task1_task(void *p_arg)
{
 OS_ERR err;
 OS_MSG_SIZE Usart1_Data_size;
 u8 *p;

 while(1)
 {
  p=(u8*)OSTaskQPend((OS_TICK  )0, //請(qǐng)求消息隊(duì)列，獲得儲(chǔ)存區(qū)首地址
   (OS_OPT    )OS_OPT_PEND_BLOCKING,
   (OS_MSG_SIZE* ) Usart1_Data_size,
   (CPU_TS*   )0,
   (OS_ERR*   ) err);

  printf("%srn",p);        //打印數(shù)據(jù)

  delay_ms(100);
  OSMemPut((OS_MEM* ) UART1_MemPool,    //釋放儲(chǔ)存區(qū)
  (void*   )p,
  (OS_ERR*  ) err);

  OSSemPost((OS_SEM* ) SEM_IAR_UART,    //釋放信號(hào)量
  (OS_OPT  )OS_OPT_POST_NO_SCHED,
  (OS_ERR* ) err);

  OSTimeDlyHMSM(0,0,1,500,OS_OPT_TIME_PERIODIC, err);     
 }
}

來(lái)源：STM32嵌入式開發(fā)
免責(zé)聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理（聯(lián)系郵箱：cathy@eetrend.com）。

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