利用定时中断接收不定长度的串口数据

在使用串口时，通常会遇到一些功能，如在TFT屏幕上显示串口收到的字符串，这些字符串直接是对方printf过来的，没有任何协议，此时为了保证显示内容是一整个句子（通常句子发送会有间隔），这是我们可以用定时器进行判断是否接收完成。

以stm32f4为例，代码基于正点原子的例程，为了阅读方便，删除了部分注释。

我们需要用到定时器和串口两部分：

timer.h进行定时器初始化函数的声明。

#ifndef _TIMER_H

#define _TIMER_H

#include "sys.h"

void TIM7_Int_Init(u16 arr,u16 psc);

#endif

timer.c进行定时器的定义及中断函数说明，其中中断函数内容的意思大致就是，当定时器溢出（计时到了），强制标记接收完成，然后清除中断标志位，禁用定时器，等待用户处理串口接收buffer。

#include "timer.h"

#include "led.h"

extern vu16 USART3_RX_STA;

//定时器7中断服务程序     

void TIM7_IRQHandler(void)

{

if (TIM_GetITStatus(TIM7, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中断

{    

USART3_RX_STA|=1<<15; //标记接收完成

TIM_ClearITPendingBit(TIM7, TIM_IT_Update  );  //清除TIM7更新中断标志    

TIM_Cmd(TIM7, DISABLE);  //关闭TIM7 

}     

}

//通用定时器中断初始化

//这里始终选择为APB1的2倍，而APB1为36M

//arr：自动重装值。

//psc：时钟预分频数  

void TIM7_Int_Init(u16 arr,u16 psc)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM7, ENABLE);//TIM7时钟使能    

//定时器TIM7初始化

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM7, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

TIM_ITConfig(TIM7,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM7中断,允许更新中断

TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//使能定时器7

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM7_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //子优先级1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器

}

usart3.h中是对buffer长度的定义，及相关函数的声明。

#ifndef __USART3_H

#define __USART3_H  

#include "sys.h"  

#include "timer.h"

#define USART3_MAX_RECV_LEN 400 //最大接收缓存字节数

#define USART3_MAX_SEND_LEN 400 //最大发送缓存字节数

extern u8  USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; //接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN字节

extern u8  USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节

extern u16 USART3_RX_STA;    //接收数据状态

void usart3_init(u32 bound); //串口3初始化 

void u3_printf(char* fmt, ...);

void u3_putchar(u8 data);

#endif

usart3.c中是中断服务函数和配置函数。

其中__align关键字用于内存对齐，具体可以参考原子的解释：

FATFS一个小BUG搞了我2天才解决.特此发帖,希望大家不要重蹈我的覆辙.

#include "delay.h"

#include "usart3.h"

#include "stdarg.h"

#include "stdio.h"

#include "string.h"

#include "timer.h"

//串口发送缓存区

__align(8) u8 USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节

//串口接收缓存区

__align(8) u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; //接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.

//通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于100ms来决定是不是一次连续的数据.

//如果2个字符接收间隔超过100ms,则认为不是1次连续数据.也就是超过100ms没有接收到

//任何数据,则表示此次接收完毕.

//接收到的数据状态

//[15]:0,没有接收到数据;1,接收到了一批数据.

//[14:0]:接收到的数据长度

u16 USART3_RX_STA=0;

void USART3_IRQHandler(void)

{

    u8 res;

    if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据

    {

        res =USART_ReceiveData(USART3);

        if((USART3_RX_STA&(1<<15))==0)//接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据

        {

            if(USART3_RX_STA            {

                TIM_SetCounter(TIM7,0);//计数器清空

                if(USART3_RX_STA==0)

                    TIM_Cmd(TIM7, ENABLE);  //使能定时器7

                USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=res; //记录接收到的值

            } else

            {

                USART3_RX_STA|=1<<15; //强制标记接收完成

            }

        }

    }

}

//初始化IO 串口3

//bound:波特率

void usart3_init(u32 bound)

{

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    USART_DeInit(USART3);  //复位串口3

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE); //使能GPIOB时钟

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE);//使能USART3时钟

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_10; //GPIOB11和GPIOB10初始化

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz

    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉

    GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //初始化GPIOB11，和GPIOB10

    GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_USART3); //GPIOB11复用为USART3

    GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART3); //GPIOB10复用为USART3

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率一般设置为9600;

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式

    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_2;//一个停止位

    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位

    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制

    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式

    USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口3

    USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断

    USART_Cmd(USART3, ENABLE);                    //使能串口

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级2

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器

    TIM7_Int_Init(100-1,8400-1); //10ms中断一次

    TIM_Cmd(TIM7, DISABLE); //关闭定时器7

    USART3_RX_STA=0; //清零

}

//串口3,printf 函数

//确保一次发送数据不超过USART3_MAX_SEND_LEN字节

void u3_printf(char* fmt,...)

{

    u16 i,j;

    va_list ap;

    va_start(ap,fmt);

    vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap);

    va_end(ap);

    i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF);//此次发送数据的长度

    for(j=0; j    {

        while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET);  //等待上次传输完成

        USART_SendData(USART3,(uint8_t)USART3_TX_BUF[j]); //发送数据到串口3

    }

}

void u3_putchar(u8 data)

{

    while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET);  //等待上次传输完成

    USART_SendData(USART3,data); //发送数据到串口3

}

在中断服务函数中有这么一个过程，在正常的串口数据存储过程中，多了个计数器清零和启动定时器，因为进中断的时候是当前收到的最后一个字符，那具体有没有接收完呢？这个时候我们开始计时了（10ms），如果10ms内有数据接收（一般以9600的波特率是1ms发一个数据），那么这里会把计数值清空，继续接收，如果没有数据来了，定时器溢出会进定时器中断，强制标记结束标志。

if(USART3_RX_STA            {

                TIM_SetCounter(TIM7,0);//计数器清空

                if(USART3_RX_STA==0)

                    TIM_Cmd(TIM7, ENABLE);  //使能定时器7

                USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=res; //记录接收到的值

            }

这种方法就不需要以rn作为字符串的结束符了。