2018年12月21日 | STM32 串口中断里面使用printf 出现错误

其实学单片机使用的时候，往往大家都觉得简单，很快就过了，但其实有一些东西是值得深思的，我以前在写程序的时候往往都是发送数据，那么调用重写的printf()函数就可以了，但这次的项目中用到了NRF双全工通讯，这就需要串口的收发，这回就发生了写问题，具体的流水账就不说了。简单说就是串口收可比发讲究多了。

void USART1_IRQHandler(void)                //串口1中断服务程序

{

u8 i;

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)//如果寄存器中有数据

  {

   USART_RX_BUF[RxCounter++] = USART_ReceiveData(USART1);

//在这个位置，没有加这条数据帧判断语句，出现了类似于移位的错误，我需要连续发送40次才能得到正确的序列，具体原因不明

//当时我考虑的是报上位机的发送，移到下位机，没想到一下子就可以了

if( (USART_RX_BUF[0]=='$') &&  (USART_RX_BUF[1]=='M') && (USART_RX_BUF[2] == '<' )&& (USART_RX_BUF[27] == '<' )&& (USART_RX_BUF[28] == '<' ) )

 {

if(RxCounter==29) 

{

   RxCounter =0;

}

} 

} 

 }

上述代码段是我地面站的串口中断程序，虽然不难，但是有讲究：

1.串口每次中段读出的是多少数据，那么打开固件库看，是一个uint16_t类型，所以说每次串口是读了一个字进来，那我们用uint16_t的一个变量接受自然没问题，那么用u8接收可以么，因为我马上就要将串口数据无线发出去，无线通讯中一般都是char型为基本单元，答案是可以，所以应该是发生了隐式类型转换，如果编译器不允许，那么考虑拆分字节传输。

2.我没加这条协议判断语句的时候USART_RX_BUF里面的内容一致不是我想要的，数据头和尾一直内容不对，后来我发现，我连续上位机传输40次的时候就出现了正确序列，这说明上位机确实将正确数据发出去了，我在上位机的debug中也验证这一点，那么地面站程序接受的时候不知道发生了什么。

怀疑：串口地面站接受程序有问题，上位机因为是linux的qt写的，考虑上位机输出有问题。

解决：上面是一种解决方法，另一种如下：

void USART1_IRQHandler(void)                //串口1中断服务程序

{

u8 i;

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)//如果寄存器中有数据

  {

  USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE); //清除中断标志

  USART_RX_BUF[RxCounter++] = USART_ReceiveData(USART1);

//在这个位置，没有加这条数据帧判断语句，出现了类似于移位的错误，我需要连续发送40次才能得到正确的序列，具体原因不明

//当时我考虑的是报上位机的发送，移到下位机，没想到一下子就可以了

if(RxCounter==29) 

{

   RxCounter =0;

} 

} 

 }

上面代码段的这种方案很好理解，信道优良，短距离，没什么干扰，比较理想的情况。

第一种的话我还不能完全表述出来，就是在不清除标志位的情况下，这种就不分析了，比较复杂，还是用第二种方法比较好，中断一次，都一个字，依次读完。

最后贴出一篇文章，几种串口手法程序的优缺点，供以后查看和大家参考：

实例一：

void USART1_IRQHandler(u8 GetData)

{

u8 BackData;

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生

{  

USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE); //清除中断标志.

GetData = UART1_GetByte(BackData);   //也行GetData=USART1->DR;   

USART1_SendByte(GetData);      //发送数据

GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_8 ); //LED闪烁，接收成功发送完成

delay(1000);

GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_8 );

}

}  

这是最基本的，将数据接收完成后又发送出去，接收和发送在中断函数里执行，main函数里无其他要处理的。

优点：简单，适合很少量数据传输。

缺点：无缓存区，并且对数据的正确性没有判断，数据量稍大可能导致数据丢失 。

实例二：

void USART2_IRQHandler()  

{

if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生

{  

USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中断标志

Uart2_Buffer[Uart2_Rx_Num] = USART_ReceiveData(USART2);

Uart2_Rx_Num++;

}

if((Uart2_Buffer[0] == 0x5A)&&(Uart2_Buffer[Uart2_Rx_Num-1] == 0xA5))  //判断最后接收的数据是否为设定值，确定数据正确性

Uart2_Sta=1;

if(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_ORE) == SET) //溢出

{

USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_ORE);  //读SR

USART_ReceiveData(USART2); //读DR  

}     

}

if( Uart2_Sta )

{

for(Uart2_Tx_Num=0;Uart2_Tx_Num < Uart2_Rx_Num;Uart2_Tx_Num++)

USART2_SendByte(Uart2_Buffer[Uart2_Tx_Num]); //发送数据

Uart2_Rx_Num = 0; //初始化

Uart2_Tx_Num = 0;

Uart2_Sta = 0;

}

这是加了数据头和数据尾的接收方式，数据头和尾的个数可增加，此处只用于调试之用。中断函数用于接收数据以及判断数据的头尾，第二个函数在main函数里按照查询方式执行。

优点：较简单，采用缓存区接收，对提高数据的正确行有一定的改善 。

缺点：要是第一次数据接收错误，回不到初始化状态，必须复位操作 。

实例三：

vvoid USART2_IRQHandler() 

{ 

     if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生 

     { 

        USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中断标志. 

        Uart2_Buffer[Uart2_Rx] = USART_ReceiveData(USART2); 

        Uart2_Rx++; 

        Uart2_Rx &= 0x3F; //判断是否计数到最大

      } 

      if(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_ORE) == SET) //溢出 

      { 

          USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_ORE); //读SR 

          USART_ReceiveData(USART2); //读DR 

       } 

}

if( Uart2_Tx != Uart2_Rx ) 

{ 

    USART2_SendByte(Uart2_Buffer[Uart2_Tx]); //发送数据 

    Uart2_Tx++; 

    Uart2_Tx &= 0x3F; //判断是否计数到最大

}  

采用FIFO方式接收数据，由0x3F可知此处最大接收量为64个，可变，中断函数只负责收，另一函数在main函数里执行，FIFO方式发送。

优点：发送和接收都很自由，中断占用时间少，有利于MCU处理其它。

缺点：对数据的正确性没有判断，一概全部接收。

实例四： 

void USART2_IRQHandler() 

{ 

     if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生 

     { 

        USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中断标志

        Uart2_Buffer[Uart2_Rx] = USART_ReceiveData(USART2); 

        Uart2_Rx++; 

        Uart2_Rx &= 0xFF; 

     } 

     if(Uart2_Buffer[Uart2_Rx-1] == 0x5A) //头 

        Uart2_Tx = Uart2_Rx-1; 

     if((Uart2_Buffer[Uart2_Tx] == 0x5A)&&(Uart2_Buffer[Uart2_Rx-1] == 0xA5)) //检测到头的情况下检测到尾 

     { 

            Uart2_Len = Uart2_Rx-1- Uart2_Tx; //长度 

            Uart2_Sta=1; //标志位 

     } 

     if(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_ORE) == SET) //溢出 

     { 

            USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_ORE); //读SR 

            USART_ReceiveData(USART2); //读DR 

     } 

}

if( Uart2_Sta ) 

{ 

        for(tx2=0;tx2 <= Uart2_Len;tx2++,Uart2_Tx++) 

        USART2_SendByte(Uart2_Buffer[Uart2_Tx]); //发送数据 

        Uart2_Rx = 0; //初始化 

        Uart2_Tx = 0; 

        Uart2_Sta = 0; 

}

数据采用数据包的形式接收，接收后存放于缓存区，通过判断数据头和数据尾（可变）来判断数据的“包”及有效性，中断函数用于接收数据和判断头尾以及数据包长度，另一函数在main函数里执行，负责发送该段数据。

优点：适合打包传输，稳定性和可靠性很有保证，可随意发送，自动挑选有效数据。

缺点：缓存区数据长度要根据“包裹”长度设定， 要是多次接收后无头无尾，到有头有尾的那一段数据恰好跨越缓存区最前和最后位置时，可能导致本次数据丢失，不过这种情况几乎没有可能