開發平臺：Keil 5
庫函數版本：V3.5
芯片：STM32F407VET6

1 STM32的串口接收數據的方式

STM32的串口接收數據有三種方式可以選擇：

1.1 輪詢接收

在主循環中一直判斷串口接收完成標志位是否置位，如果置位則讀取收到的數據。該種模式一般不會使用，其缺點很明顯，當主函數在做其他工作時接收數據標志位置位，此時將得不到及時響應，從而錯過后續數據的接收。

1.2 中斷接收

將串口接收配置為中斷模式，當有數據收到時，進入到串口接收中斷中讀取數據。這種方式使用最多，好處是可以處理收到的每一字節數據，數據不會有漏掉，適合一般數據量少、接收頻率低的場合。但是當頻繁接收數據且串口使用多（STM32F4有六路串口）的情況下，會頻繁的進入串口中斷處理接收到的數據，會影響系統的性能。

1.3 空閑中斷接收

嚴格來說，空閑中斷接收模式也是一種中斷接收模式，只不過稍加改進，當一幀數據接收完成之后，串口會進入到空閑中斷中去，然后在空閑中斷中處理收到的數據。這種模式對處理不定長數據幀帶來很大的便利，我們不必頻繁的進入接收中斷處理數據，但是弊端也是明顯的，由于每次都要接收完一個完整的數據幀后才空閑中斷，所以當一幀數據出錯時，我們也不得不接收這幀錯誤的數據。在通訊可靠的場合，使用空閑中斷接收模式接收串口數據，將會大大提高系統的性能。

2 空閑中斷接收原理及使用方法

2.1空閑中斷接收的原理

其實，空閑中斷接收的原理非常簡單，比如我們在使用波特率為115200 8 N 1模式接收數據時，接收每個bit和每個byte需要的時間是固定的，當我們發送一幀數據，如：0x55 0xaa 0x00 0x01 0x02 0x03 時，發送是連續的，也就是說如果使用串口接收中斷，那么就會進入六次接收中斷里，直到收到最后一byte數據0x03為止，但是我們使用空閑中斷接收模式時，在收到最后一byte數據0x03后的一個byte時間段后沒有收到下一byte數據，串口就認為此時處于空閑模式，然后就觸發了空閑中斷，進入到空閑中斷接收服務函數中了。

2.2 空閑中斷使用方法

我們使用DMA來暫存接收到的串口數據，然后在空閑中斷中取出數據。整個操作比較簡單。接下來談談整個實現過程。

2.2.1 串口配置

這里我使用串口5

//串口5配置 void UART5_Config(uint32_t bound) {//GPIO端口設置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA時鐘RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE); //使能GPIOB時鐘 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC,ENABLE); //使能GPIOC時鐘 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD,ENABLE); //使能GPIOD時鐘 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UART5,ENABLE);//使能UART5時鐘//串口5對應引腳復用映射GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_UART5); //GPIOC12復用為UART5GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_UART5); //GPIOD2復用為UART5 //UART5端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //GPIOC11與GPIOC12GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//復用功能GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽復用輸出GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); //初始化PC12//UART5端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //GPIOD2GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//復用功能GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHzGPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽復用輸出GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure); //初始化PD2//UART5 初始化設置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率設置USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位數據格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數據流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發模式USART_Init(UART5, &USART_InitStructure); //初始化串口4USART_Cmd(UART5, ENABLE); //使能串口5USART_ClearFlag(UART5, USART_FLAG_TC); USART_ITConfig(UART5, USART_IT_IDLE, ENABLE);//開啟相關中斷//Usart5 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART5_IRQn;//串口5中斷通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//搶占優先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子優先級3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據指定的參數初始化VIC寄存器、}

2.2.2 DMA配置

//DMAx的各通道配置 //這里的傳輸形式是固定的,這點要根據不同的情況來修改 //外設到存儲器模式/8位數據寬度/存儲器增量模式 //DMA_Streamx:DMA數據流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7 //chx:DMA通道選擇,@ref DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7 //par:外設地址 //mar:存儲器地址 //ndtr:數據傳輸量 void MYDMA_ConfigPtoM(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr) { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到當前stream是屬于DMA2還是DMA1{RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2時鐘使能 }else {RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1時鐘使能 }DMA_DeInit(DMA_Streamx);while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待DMA可配置 /* 配置 DMA Stream */DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx; //通道選擇DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外設地址DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存儲器0地址DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外設到存儲器模式DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//數據傳輸量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外設非增量模式DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存儲器增量模式DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外設數據長度:8位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存儲器數據長度:8位DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用循環模式DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等優先級DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存儲器突發單次傳輸DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外設突發單次傳輸DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream}

2.2.3 初始化相關

UART5_Config(115200);//串口5接收DMA配置MYDMA_ConfigPtoM(DMA1_Stream0,DMA_Channel_4,(u32)&UART5->DR,(u32)MPU6050Rdata,MPU6050_MAX_RDATA); DMA2_Stream0->NDTR = 0;USART_DMACmd(UART5,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); //允許DMA接收

2.2.4 串口空閑中斷服務函數

static uint8_t first_flag = 0;//串口5全局中斷服務函數 void UART5_IRQHandler(void) {uint8_t * pHead1 = NULL, *pHead2 = NULL; //接收頭指針uint32_t FindLen = 0; //臨時變量//第一次進中斷需要等待一會兒才能進IDLE中斷 沒搞明白if(first_flag){first_flag = 0;delay_ms(100); //第一次進來等待一會兒}//串口空閑中斷if(USART_GetITStatus(UART5, USART_IT_IDLE) != RESET) {DMA_Cmd(DMA1_Stream0,DISABLE); //關閉DMA傳輸RecvLen=UART5->DR;//清除中斷標志位RecvLen=UART5->SR;RecvLen=MPU6050_MAX_RDATA-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Stream0); //收到的數據長度/*接下來就是數據處理部分了，這部分也可以放在main的while(1)中來處理 這里給出一種可行的處理方式 */if((RecvLen%3) ==0) //成功收到了一幀數據{FindLen = RecvLen; pHead1 = MPU6050Rdata; //幀頭2byte字節pHead2 = MPU6050Rdata+1; //while(FindLen){//如果找到了數據if((*pHead1 == MPU6050_HEAD1) &&(*pHead2 == MPU6050_HEAD2) ){MPURcvData.flags |= RECV_ANGLE;memcpy(MPURcvData.angle, (pHead2 +1 ), 8); break; //退出}else //沒有找到數據接著遍歷{pHead1 ++;pHead2 ++;FindLen --;}}}else //不是一幀完整的數據{}memset(UART5, 0, RecvLen); //清空接受區DMA1_Stream0->NDTR=MPU6050_MAX_RDATA;//重新裝填DMA_Cmd(DMA1_Stream0,ENABLE); //接著傳輸} }

經過以上操作我們便可以使用STM32F4的串口空閑中斷模式+DMA來處理串口接收到的數據。經過實際測試，在從設備10ms的頻率發送不定長數據幀時，串口空閑中斷模式接收數據穩定，達到設計需要。但是在使用中發現，第一次無法進入到串口空閑中斷中，所以才在第一次進入中斷服務函數中延時了100ms，以后就可以正常進入空閑中斷了，不知道為啥，還請高手賜教。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32开发小结--使用STM32F4串口的空闲中断模式+DMA接收不定长数据帧的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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