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2019年08月28日 | STM32 Uart 接收不定长数据
2019-08-28 来源：eefocus
前面讲了Uart三种不同的方式接收数据，请参照《STM32 Uart及其配置》《STM32 Uart中断接收》《STM32 Uart DMA方式接收数据》，但是，它们都需要指定数据的长度，但实际应用中，会出现不定长度的数据，比如，某些模块的@命令，那么，如何接收不定长度的数据呢？今天，我们就来扒一扒STM32 Uart 变长数据的接收。
问题来了，变长数据包，我们如何确定数据包的长度？
带着问题思考，我们可以得出以下几种思路：
1. 制定严格的通信协议，带有一串特殊字符的数据包头、长度、校验、包尾等，比如，一开始收到：0xAA-0xBB-0xCC-0xDD-0xEE，表示数据包头，接下来两个字节是数据包长度，接下来是数据包内容，接下来是校验值，接下来是结尾。
2. 使用定时器，判定在指定时间内没有收到数据，就算一个数据包结束。可以在收到一个数据后，开启定时器，定时器的超时时间设定为1~2个数据之间的时间，若在此期间有数据，则判定为数据包未结束，重载定时器，若此期间无数据，则判定为数据包结束，关闭定时器。
这篇章里不讨论1和2，因为STM32有更方便的处理方式，STM32能够检测空闲。
看RM0033，空闲，可以理解为，下一个起始位之前的全部1，也就是Rx线上高电平。
会不会和数据0xFF冲突呢？不会，因为数据0xFF有起始位，空闲没有。
看下来这个手画的图，中间那一段高电平，就是空闲。
当空闲被检测到时，如果IDLEIE位设置，就会产生一个IDLE中断。
我们捕获这个中断，并处理它就行了。
在空闲中断产生之前，我们收到的数据，怎么处理呢？先收着，存进一个Buffer里面！
如前面讲的《STM32 Uart中断接收》《STM32 Uart DMA方式接收数据》，接收数据，也可以用中断和DMA两种不同的方式。我们把两种方式都写进代码里面，用两个不同的宏定义区分开来。
我们就写一个，收到数据，往串口发送出收到的数据长度，以及完整的数据吧。
理论讲完，就开始实践吧！
参照《STM32 Uart DMA方式接收数据》，建立工程，生成代码。
在 usart.c 里面写这样一段代码，#define RCV_RXNEIDLE_PROCESS 表示用RX中断方式接收数据，#define RCV_DMAIDLE_PROCESS 表示用DMA方式接收数据。这段代码主要用于选择接收数据的方式。同一时间只能使用一种方式，#error这里做了个限制，不允许同时打开这两个宏定义，否则会编译出错。
// select oneof two method
//#define RCV_RXNEIDLE_PROCESS
#define RCV_DMAIDLE_PROCESS
#if defined(RCV_DMAIDLE_PROCESS)&&defined(RCV_RXNEIDLE_PROCESS)
#error "Don't Allow #define Two Micro at the same time, Check RCV_RXNEIDLE_PROCESS && RCV_DMAIDLE_PROCESS"
#endif
接收数据，就定义一个数组来存放数据，就申请1024个字节的数组吧；
数据要变长，就定义一个变量来表示接收到的数据长度；
最后，再定义一个指针，用来指向存放数据的数组。
在 usart.c 里面，这一断代码定义了所需要的数据。
uint8_t uart4Rx[UART4_BUF_MAX]; // 存放接收到的数据
uint8_t *pUart4Rx; // 指向存认数据的数组
uint16_t uart4RxLength; // 接收到数据的长度
整个事件的流程就是，接收一段数据后，产生IDLE中断，IDLE中断服务例程里处理数据。
那我们就看一下stm32f2xx_it.c里面UART4_IRQHandler()中断服务例程里面，对Idle中断是怎么处理的？
看一下 HAL_UART_IRQHandler() 这个函数，它对Idle中断没有处理！那怎么办呢？自己写一段咯。
在HAL_UART_IRQHandler() 函数加上这一段。
/* UART in mode Idle -------------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_IDLE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_IDLEIE) != RESET))
{
HAL_UART_IdleCpltCallback(huart);
return;
}
这个回调函数HAL_UART_IdleCpltCallback(),仿照着在stm32f2xx_hal_uart.c里面加一个回调函数。
后面，我们在 usart.c 里面重写它。
/**
* @brief Idle callbacks.
* @param huart pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains
* the configuration information for the specified UART module.
* @retval None
*/
__weak void HAL_UART_IdleCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
/* Prevent unused argument(s) compilation warning */
UNUSED(huart);
/* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
the HAL_UART_TxCpltCallback could be implemented in the user file
*/
}
整个HAL_UART_IRQHandler()函数，是这样的。
void HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart)
{
uint32_t isrflags = READ_REG(huart->Instance->SR);
uint32_t cr1its = READ_REG(huart->Instance->CR1);
uint32_t cr3its = READ_REG(huart->Instance->CR3);
uint32_t errorflags = 0x00U;
uint32_t dmarequest = 0x00U;
/* If no error occurs */
errorflags = (isrflags & (uint32_t)(USART_SR_PE | USART_SR_FE | USART_SR_ORE | USART_SR_NE));
if(errorflags == RESET)
{
/* UART in mode Receiver -------------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_RXNE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_RXNEIE) != RESET))
{
UART_Receive_IT(huart);
return;
}
}
/* If some errors occur */
if((errorflags != RESET) && (((cr3its & USART_CR3_EIE) != RESET) || ((cr1its & (USART_CR1_RXNEIE | USART_CR1_PEIE)) != RESET)))
{
/* UART parity error interrupt occurred ----------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_PE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_PEIE) != RESET))
{
huart->ErrorCode |= HAL_UART_ERROR_PE;
}
/* UART noise error interrupt occurred -----------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_NE) != RESET) && ((cr3its & USART_CR3_EIE) != RESET))
{
huart->ErrorCode |= HAL_UART_ERROR_NE;
}
/* UART frame error interrupt occurred -----------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_FE) != RESET) && ((cr3its & USART_CR3_EIE) != RESET))
{
huart->ErrorCode |= HAL_UART_ERROR_FE;
}
/* UART Over-Run interrupt occurred --------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_ORE) != RESET) && ((cr3its & USART_CR3_EIE) != RESET))
{
huart->ErrorCode |= HAL_UART_ERROR_ORE;
}
/* Call UART Error Call back function if need be --------------------------*/
if(huart->ErrorCode != HAL_UART_ERROR_NONE)
{
/* UART in mode Receiver -----------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_RXNE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_RXNEIE) != RESET))
{
UART_Receive_IT(huart);
}
/* If Overrun error occurs, or if any error occurs in DMA mode reception,
consider error as blocking */
dmarequest = HAL_IS_BIT_SET(huart->Instance->CR3, USART_CR3_DMAR);
if(((huart->ErrorCode & HAL_UART_ERROR_ORE) != RESET) || dmarequest)
{
/* Blocking error : transfer is aborted
Set the UART state ready to be able to start again the process,
Disable Rx Interrupts, and disable Rx DMA request, if ongoing */
UART_EndRxTransfer(huart);
/* Disable the UART DMA Rx request if enabled */
if(HAL_IS_BIT_SET(huart->Instance->CR3, USART_CR3_DMAR))
{
CLEAR_BIT(huart->Instance->CR3, USART_CR3_DMAR);
/* Abort the UART DMA Rx channel */
if(huart->hdmarx != NULL)
{
/* Set the UART DMA Abort callback :
will lead to call HAL_UART_ErrorCallback() at end of DMA abort procedure */
huart->hdmarx->XferAbortCallback = UART_DMAAbortOnError;
if(HAL_DMA_Abort_IT(huart->hdmarx) != HAL_OK)
{
/* Call Directly XferAbortCallback function in case of error */
huart->hdmarx->XferAbortCallback(huart->hdmarx);
}
}
else
{
/* Call user error callback */
HAL_UART_ErrorCallback(huart);
}
}
else
{
/* Call user error callback */
HAL_UART_ErrorCallback(huart);
}
}
else
{
/* Non Blocking error : transfer could go on.
Error is notified to user through user error callback */
HAL_UART_ErrorCallback(huart);
huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
}
}
return;
} /* End if some error occurs */
// 这里，就是对Idle中断的处理啊啊啊啊啊！！！
/* UART in mode Idle -------------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_IDLE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_IDLEIE) != RESET))
{
HAL_UART_IdleCpltCallback(huart);
return;
}
/* UART in mode Transmitter ------------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_TXE) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TXEIE) != RESET))
{
UART_Transmit_IT(huart);
return;
}
/* UART in mode Transmitter end --------------------------------------------*/
if(((isrflags & USART_SR_TC) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TCIE) != RESET))
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