2018年09月01日 | stm32串口发送数据最高位错误问题

        最近，在做基于stm32f401串口的ModBus协议通信，遇到了stm32串口发送数据的问题。花了一整天去查找问题，从ModBus协议格式、调度算法到串口配置，最终终于把问题解决，记录下来。

        问题描述：

        ModBus协议中配置stm32f401串口为奇校验，8位数据位，1位停止位，程序如下：

void uart_init( u32 bound )
{
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );//使能USART1，GPIOA时钟
    //USART1_TX   GPIOA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
    GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); //初始化GPIOA.9
    //USART1_RX  GPIOA.10初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); //初始化GPIOA.10
    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ; //抢占优先级3
    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
    //USART 初始化设置
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
#ifdef EN_FREE_MODBUS //支持ModBus
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even ;//奇校验,与freeModbus中设置一致
#else
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
#endif


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

    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( USART1, &USART_InitStructure ); //初始化串口1
    USART_ITConfig( USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE ); //开启串口接受中断
    USART_Cmd( USART1, ENABLE );                  //使能串口1
}

      采用串口助手接收Modbus发送来的数据，最高位基本都是出错的，有的本来是1收到的是0，有的本来是0收到的是1，只有极少数数据正确。通过分析Modbus协议，未发现问题；串口助手配置也没有问题。最后在网上查到的解决办法，并仔细阅读了stm32的datasheet，有如下表述：

M位PCE位      USART帧

0    0   | 起始位 | 8位数据|停止位 |

0    1   | 起始位 | 7位数据|奇偶检验位 | 停止位 |

1    0   | 起始位 | 9位数据 | 停止位 |

1    1   | 起始位 | 8位数据 | 奇偶检验位 | 停止位 |

    其中，M位为1代表UART库函数中设置为9位数据，M位为0代表设置为8位数据；PCE位为1代表有奇偶校验，为0代表无校验。可以看出，stm32在设置奇偶校验后将校验位算到了数据位里。因此，在ModBus设置为奇校验后，为了保证数据为8位，需要设置数据位长度为9，即将数据位数设置语句改为下面即可：

      /*STM32中，设置的数据长度包含校验位。
    若设置了奇校验或偶校验，则校验位会占1位。这时要想数据为8位（一般的串口助手直接设置为8位），下面的字长需要设为9位。
    若没有设置奇偶校验，则直接设为8位即可。*/
    if( USART_InitStructure.USART_Parity == USART_Parity_No )
    {
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    }
    else
    {
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;//字长为9位数据格式
    }