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)，但是用過(guò)的朋友應(yīng)該覺(jué)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！=‘/0’）

{

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(guò)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，它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！=‘/0’）

{

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)的時(shí)候（如UCOS，Freertos等），需考慮函數(shù)重入的問(wèn)題。

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(wèn)題。然而這個(gè)函數(shù)不能像printf那樣傳遞多個(gè)參數(shù)，所以還可以再改進(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(guò)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(xiě)法加以補(bǔ)充。

2、 直接使用printf函數(shù)。

很多朋友都知道STM32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。

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再贅述，這里以串口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（“%s/r/n”，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(kāi)始重新接收

}

}

}

}

數(shù)據(jù)的頭標(biāo)識(shí)為“/n”既換行符，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(shuō)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)。

這樣做有以下好處：

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

可以接收指定的數(shù)據(jù)

防止接收的數(shù)據(jù)使數(shù)組越界

這里得把接收正確數(shù)據(jù)直接打印出來(lái)，也可以通過(guò)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(wèn)題。

所以以DMA形式配合串口的IDLE（空閑中斷）來(lái)接收數(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(guò)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(kāi)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(guò)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(méi)有問(wèn)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(shuō)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(wèn)題。

在下面的程序中，對(duì)數(shù)據(jù)的處理是先接收，在處理，如果在處理的過(guò)程中，有串口中斷接收數(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收的數(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(méi)可能了。下面是從我做的項(xiàng)目中截取過(guò)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(shuō)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)?/p>

// （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(xiě)

// （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)榭眨乐剐薷?/p>

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了防止當(dāng)分區(qū)中沒(méi)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(méi)有可用存儲(chǔ)塊時(shí)會(huì)程序會(huì)崩潰現(xiàn)象的發(fā)生。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（“%s/r/n”，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）;

}

審核編輯：何安