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STM32串口发送中断试验、在初始化时不能使能串口发送中断

2023-05-16

问题描述

在测试STM32串口发送完成中断的应用中，遇到了一个很奇怪的问题，在初始化完成之后直接就进入了串口中断函数的发送完成服务中断函数部分。本测试代码是在原来的基础上更改的，原来只使能了接受中断，此次仅仅是在初始化中加入了使能发送完成中断，所以问题的重点就处在了这个使能发送完成中断了。

查阅资料发现，在使能了发送完成中断之后，硬件就会紧接着发送一个空字符，那么发送完成之后不就进入了中断服务函数了。一般的解决方法是在初始化中不使能发送完成中断。仅是在发送数据的函数中使能发送完成中断，然后在中断函数中Disable此中断。
在初始化中开启接收中断没大意义，因为必须在其接收中断服务函数中将其Disable掉，再在需要发送的函数中将其Enable

在初始化时，配置串口发送、接收引脚，配置串口参数，配置串口中断优先级。

切记：在初始化时不能使能串口发送中断，如果初始化时使能TXEIE中断允许，则会导致程序运行时一直在进串口中断。

初始化

void My_USART1_Init(void)
{
	  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);

	  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=115200;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
	USART_Cmd(USART1 ,ENABLE);
  
	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
	// // 不要在这里使能串口发送中断，否则一直进中断
	// USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE); 
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	
}

编写中断函数

void USART1_IRQHandler(void)
{
	u8 res;
	if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)){
		
		res=USART_ReceiveData(USART1);
		USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC,ENABLE);
		USART_SendData(USART1,res);
	}
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) != RESET)
	{
		USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, DISABLE);
			USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
	}
}

建议的是在初始化时不好启用TXE中断，只在要发送数据（尤其是字符串、数组这样的系列数据）时才启用TXE。在发送完成后立即将其关闭，以免引起不必要的麻烦。
对于发送，需要注意TXE和TC的差别——这里简单描述一下（具体参考https://editor.csdn.net/md/?articleId=129428646），假设串口数据寄存器是DR、串口移位寄存器是SR以及TXD引脚TXDpin，其关系是DR->SR->TXDpin。当DR中的数据转移到SR中时TXE置1，如果有数据写入DR时就能将TXE置0；如果SR中的数据全部通过TXDpin移出并且没有数据进入DR，则TC置1。并且需要注意TXE只能通过写DR来置0，不能直接将其清零，而TC可以直接将其写1清零。
对于发送单个字符可以考虑不用中断，直接以查询方式完成。
对于发送字符串/数组类的数据，唯一要考虑的是只在最后一个字符发送后关闭发送中断，这里可以分为两种情况：对于发送可显示的字符串，其用0x00作为结尾的，因此在ISR中就用0x00作为关闭发送中断（TXE或者TC）的条件；第二种情况就是发送二进制数据，那就是0x00~0xFF中间的任意数据，就不能用0x00来判断结束了，这时必须知道数据的具体长度。

参考文章：https://blog.csdn.net/weixin_43202477/article/details/84848295

实例-正点原子串口实验，发送由轮询改为中断

轮询

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 		//如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
	OSIntEnter();    
#endif
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
	{
		Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据
		
		if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
		{
			if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
			{
				if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
				else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
			}
			else //还没收到0X0D
			{	
				if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
				else
				{
					USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
					USART_RX_STA++;
					if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收	  
				}		 
			}
		}   		 
  } 
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 	//如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
	OSIntExit();  											 
#endif
	
} 

int main(void)
{ 
 
	u8 t;
	u8 len;	
	u16 times=0;  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);		//延时初始化 
	uart_init(115200);	//串口初始化波特率为115200
	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口
	while(1)
	{
		u8 i;
		if(USART_RX_STA&0x8000)
		{					   
			len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
			for(t=0;t<len;t++)
			{
				USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);    //向串口1发送数据
				j=USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC);
				while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);
			}
			printf("\r\n\r\n");//插入换行
			USART_RX_STA=0;
		
	}
		else
		{
		    times++;
			if(times%5000==0)
			{
				printf("\r\nALIENTEK 探索者STM32F407开发板 串口实验\r\n");
				printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n");
		    }
		if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");  
			if(times%30==0)LED0=!LED0;//闪烁LED,提示系统正在运行.
			delay_ms(10);   
		}
	}
}

中断

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	u8 Res;
	u8 len;
	static u8 t;
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
	{
		Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据
		
		if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
		{
			if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d,这是上次接受的数据，当接收到了0x0d，USART_RX_STA的bit14置1
			{
				if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始，res是当前接收到的数据
				else {USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
					USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC,ENABLE);
				}
			}
			else //还没收到0X0D，
			{	
				if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
				else
				{
					USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res;//bit0-13的数据存放在USART_RX_BUF数组里
					USART_RX_STA++;
					if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收，超过200了	  
				}		 
			}
		} 
		
  } 
	{
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) != RESET)
	{
			USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t++]);         //向串口1发送数据
			while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束
			if(t == (USART_RX_STA&0X3FFF))//发送数据完成
			{  	
				t=0; 
				USART_RX_STA=0;
				USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, DISABLE); //关闭发送中断
				//USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);//这里面不能清楚这个标志位，否则进不了发送中断，
				//USART_RX_STA无法清零，接收中断也近不了了,开始有点问题，换成TXE中断就好了
				printf("\r\n");//插入换行
			} 
			
	}
}

} 

int main(void)
{ 
 
	u8 t;
	u8 len;	
	u16 times=0;  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);		//延时初始化 
	uart_init(115200);	//串口初始化波特率为115200
	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口  
	while(1)
	{
		times++;
			if(times%5000==0)
			{
				printf("\r\nALIENTEK 探索者STM32F407开发板 串口实验\r\n");
				printf("正点原子@ALIENTEK\r\n\r\n\r\n");
			}
			if(times%200==0)printf("请输入数据,以回车键结束\r\n");  
			if(times%30==0)LED0=!LED0;//闪烁LED,提示系统正在运行.
			delay_ms(10);
	}
}
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