stm32cube 串口中断

### 如何在STM32 Cube中实现串口空闲中断处理 #### 配置USART外设 为了启用串口的空闲中断，在配置阶段需设置相应的参数。通过STM32CubeMX初始化项目时，应确保启用了UART/USART接口并选择了所需的波特率和其他通信属性。 对于具体的寄存器操作而言，可以通过修改`USART_CR1`中的位来激活接收中断(RXNEIE)以及空闲线检测(IDLEIE)，这允许当接收到的数据帧结束时触发中断事件[^3]。 ```c // 开启接收中断和空闲中断 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE); __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); ``` #### 启动DMA传输 一旦完成了基本的硬件设定之后，则可以调用`HAL_UART_Receive_DMA()`函数启动基于DMA方式下的数据接收过程。此模式下，CPU可以在等待期间执行其他任务而不必持续轮询状态标志；而每当发生空闲条件（即两个字符间的时间间隔超过一定长度），就会自动停止当前正在进行的DMA事务，并进入ISR (Interrupt Service Routine)[^4]。 ```c HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rx_buffer, BUFFER_SIZE); ``` #### 编写中断服务例程(ISR) 编写自定义的中断回调函数用于响应由空闲超时引发的情况。在这个例子里面，先判断是否存在有效的空闲标记(`UART_FLAG_IDLE`)，接着清除该标志以防后续误判。随后获取已成功传送至内存缓冲区内的实际字节数量，并据此更新全局变量或其他应用程序逻辑所需的信息结构体成员值。最后再次重启DMA以准备接受下一组输入流。 ```c void USART1_IRQHandler(void){ /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */ /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */ HAL_UART_IRQHandler(&huart1); if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE) != RESET) { __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1); // 停止DMA传输 HAL_UART_DMAStop(&huart1); // 计算接收到的有效数据长度 received_length = BUFFER_SIZE - __HAL_DMA_GET_COUNTER(hdma_usart1_rx); // 设置完成标志或进一步处理接收到的数据 // 重新开始DMA接收以便继续监听新的消息 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rx_buffer, BUFFER_SIZE); } } ``` 上述代码片段展示了如何利用STM32CubeIDE配合HAL库实现在遇到空闲时间后终止DMA读取序列的功能，从而能够灵活应对不同长度的消息包收发需求。

### STM32Cube HAL 串口空闲中断配置与实现 在 STM32Cube 的 HAL 库中，串口空闲中断的实现主要涉及以下几个关键步骤：初始化配置、中断函数处理以及回调函数的使用。以下是详细的说明和代码示例。 #### 1. 配置串口空闲中断 在 STM32CubeMX 中生成代码后，需要手动添加或修改部分代码以支持串口空闲中断功能。具体操作如下： - **开启串口 DMA 接收** 在 `main` 函数中调用 `HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA` 函数以启用基于 DMA 的串口接收，并设置缓冲区大小[^2]。 ```c HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE); ``` - **使能 NVIC 中断** 确保在 STM32CubeMX 中已勾选对应的 UART 中断（例如 USART1_IRQn），并在 `stm32f1xx_it.c` 文件中编写中断服务函数。 #### 2. 中断服务函数 (ISR) 在 `stm32f1xx_it.c` 文件中，定义 UART 的中断服务函数以处理空闲中断事件。以下是一个典型的 ISR 实现[^1]： ```c void USART1_IRQHandler(void) { uint32_t tmp_flag = 0; uint32_t temp; /* 检查是否发生空闲中断 */ tmp_flag = __HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE); if (tmp_flag != RESET) { /* 清除空闲标志位 */ __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1); /* 读取状态寄存器和数据寄存器以清除中断 */ temp = huart1.Instance->SR; temp = huart1.Instance->DR; /* 停止当前 DMA 接收 */ HAL_UART_DMAStop(&huart1); /* 计算接收到的数据长度 */ rx_len = RX_BUFFER_SIZE - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx); /* 设置接收完成标志 */ rx_flag = 1; } /* 调用 HAL 默认中断处理函数 */ HAL_UART_IRQHandler(&huart1); } ``` #### 3. 回调函数 当使用 HAL 库时，可以通过回调函数处理接收到的数据。在 `stm32_hal_uart_ex.c` 文件中实现 `HAL_UARTEx_RxEventCallback` 函数[^2]： ```c void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size) { if (huart->Instance == USART1) { /* 将接收到的数据存储到环形缓冲区或其他数据结构中 */ RingBuffer_Write(&rx_ringbuffer, rx_buffer, Size); /* 重新开始接收 */ HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE); /* 如果使用 FreeRTOS，可以在此处通知任务 */ BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE; xSemaphoreGiveFromISR(rx_semaphore, &xHigherPriorityTaskWoken); portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken); } } ``` #### 4. 注意事项 - **缓冲区管理**：确保接收缓冲区大小足够大以避免数据丢失。 - **DMA 重新启动**：在中断服务函数中，必须重新调用 `HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA` 以继续接收数据。 - **标志位清零**：在处理空闲中断时，务必清除相关标志位以避免重复触发。 --- ###