串口發(fā)送數(shù)據(jù)

1 串口發(fā)送數(shù)據(jù)最直接的方式就是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用庫(kù)函數(shù)

void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);

第一個(gè)參數(shù)是發(fā)送的串口號(hào)，第二個(gè)參數(shù)是要發(fā)送的數(shù)據(jù)了。但是用過(guò)的朋友應(yīng)該覺(jué)得不好用，一次只能發(fā)送單個(gè)字符，所以我們有必要根據(jù)這個(gè)函數(shù)加以擴(kuò)展：

void Send_data(u8 *s){while(*s!='?') { while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET);   USART_SendData(USART1,*s);  s++; }}

以上程序的形參就是我們調(diào)用該函數(shù)時(shí)要發(fā)送的字符串，這里通過(guò)循環(huán)調(diào)用USART_SendData來(lái)一 一發(fā)送我們的字符串。

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC )==RESET);

這句話(huà)有必要加，他是用于檢查串口是否發(fā)送完成的標(biāo)志，如果不加這句話(huà)會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況。這個(gè)函數(shù)只能用于串口1發(fā)送。有些時(shí)候根據(jù)需要，要用到多個(gè)串口發(fā)送那么就還需要改進(jìn)這個(gè)程序。如下：

void Send_data(USART_TypeDef * USARTx,u8 *s){while(*s!='?') { while(USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TC )==RESET);   USART_SendData(USARTx,*s);  s++; }}

這樣就可實(shí)現(xiàn)任意的串口發(fā)送。但有一點(diǎn)，我在使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)如UCOS,Freertos等的時(shí)候，需考慮函數(shù)重入的問(wèn)題，寫(xiě)FreeRTOS的demo程序。

當(dāng)然也可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)把該函數(shù)復(fù)制一下，然后修改串口號(hào)也可以避免該問(wèn)題。然而這個(gè)函數(shù)不能像printf那樣傳遞多個(gè)參數(shù)，所以還可以在改進(jìn)，最終程序如下：

void USART_printf ( USART_TypeDef * USARTx, char * Data, ... ){const char *s;int d;   char buf[16];
 va_list ap; va_start(ap, Data);
while ( * Data != 0 )     // 判斷是否到達(dá)字符串結(jié)束符 {                              if ( * Data == 0x5c )  //''  {           switch ( *++Data )   {case 'r':                 //回車(chē)符    USART_SendData(USARTx, 0x0d);    Data ++;break;
case 'n':                 //換行符    USART_SendData(USARTx, 0x0a);     Data ++;break;
default:    Data ++;break;   }      }
else if ( * Data == '%')  {           //switch ( *++Data )   {    case 's':            //字符串    s = va_arg(ap, const char *);
for ( ; *s; s++)     {     USART_SendData(USARTx,*s);while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );    }
    Data++;
break;
case 'd':   //十進(jìn)制    d = va_arg(ap, int);
    itoa(d, buf, 10);
for (s = buf; *s; s++)     {     USART_SendData(USARTx,*s);while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET );    }
    Data++;
break;
default:    Data++;
break;
   }     }
else USART_SendData(USARTx, *Data++);
while ( USART_GetFlagStatus ( USARTx, USART_FLAG_TXE ) == RESET );
 }}

該函數(shù)就可以像printf使用可變參數(shù)，方便很多。通過(guò)觀(guān)察函數(shù)但這個(gè)函數(shù)只支持了%d,%s的參數(shù)，想要支持更多，可以仿照printf的函數(shù)寫(xiě)法加以補(bǔ)充。

2 直接使用printf函數(shù)

很多朋友都知道想要STM32要直接使用printf不行的。需要加上以下的重映射函數(shù)：

如果不想添加以上代碼，也可以勾選以下的Use MicroLI選項(xiàng)來(lái)支持printf函數(shù)使用：

串口接收數(shù)據(jù)

串口接收最后應(yīng)有一定的協(xié)議，如發(fā)送一幀數(shù)據(jù)應(yīng)該有頭標(biāo)志或尾標(biāo)志，也可兩個(gè)標(biāo)志都有，串口其他相關(guān)文章:學(xué)習(xí)STM32單片機(jī)，繞不開(kāi)的串口。

這樣在處理數(shù)據(jù)時(shí)既能能保證數(shù)據(jù)的正確接收，也有利于接收完后我們處理數(shù)據(jù)。串口的配置在這里就不在贅述，這里我以串口2接收中斷服務(wù)程序函數(shù)且接收的數(shù)據(jù)包含頭尾標(biāo)識(shí)為例。

#define Max_BUFF_Len 18unsigned char Uart2_Buffer[Max_BUFF_Len];unsigned int Uart2_Rx=0;void USART2_IRQHandler(){if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中斷產(chǎn)生  {  USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中斷標(biāo)志
  Uart2_Buffer[Uart2_Rx] = USART_ReceiveData(USART2);     //接收串口1數(shù)據(jù)到buff緩沖區(qū)  Uart2_Rx++; 
if(Uart2_Buffer[Uart2_Rx-1] == 0x0a || Uart2_Rx == Max_BUFF_Len)    //如果接收到尾標(biāo)識(shí)是換行符（或者等于最大接受數(shù)就清空重新接收）  {if(Uart2_Buffer[0] == '+')                      //檢測(cè)到頭標(biāo)識(shí)是我們需要的    {printf("%s
",Uart2_Buffer);        //這里我做打印數(shù)據(jù)處理    Uart2_Rx=0;                                      } else   {    Uart2_Rx=0;                                   //不是我們需要的數(shù)據(jù)或者達(dá)到最大接收數(shù)則開(kāi)始重新接收   }  } }}

數(shù)據(jù)的頭標(biāo)識(shí)為“ ”，即換行符，尾標(biāo)識(shí)為“+”。該函數(shù)將串口接收的數(shù)據(jù)存放在USART_Buffer數(shù)組中，然后先判斷當(dāng)前字符是不是尾標(biāo)識(shí)，如果是說(shuō)明接收完畢，然后再來(lái)判斷頭標(biāo)識(shí)是不是“+”號(hào)，如果還是那么就是我們想要的數(shù)據(jù)，接下來(lái)就可以進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理了。但如果不是那么就讓Usart2_Rx=0重新接收數(shù)據(jù)。

這樣做的有以下好處：

可以接受不定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，最大接收長(zhǎng)度可以通過(guò)Max_BUFF_Len來(lái)更改

可以接受指定的數(shù)據(jù)

防止接收的數(shù)據(jù)使數(shù)組越界

這里我的把接受正確數(shù)據(jù)直接打印出來(lái)，也可以通過(guò)設(shè)置標(biāo)識(shí)位，然后在主函數(shù)里面輪詢(xún)?cè)俨僮鳌?/p>

以上的接收形式，是中斷一次就接收一個(gè)字符，這在UCOS等實(shí)時(shí)內(nèi)核系統(tǒng)中頻繁的中斷，非常消耗CPU資源，在有些時(shí)候我們需要接收大量數(shù)據(jù)時(shí)且波特率很高的情況下，長(zhǎng)時(shí)間中斷會(huì)帶來(lái)一些額外的問(wèn)題。

所以以DMA形式配合串口的IDLE（空閑中斷）來(lái)接受數(shù)據(jù)將會(huì)大大的提高CPU的利用率，減少系統(tǒng)資源的消耗。首先還是先看代碼。

#define DMA_USART1_RECEIVE_LEN 18void USART1_IRQHandler(void){         u32 temp = 0;  uint16_t i = 0;  
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)      {          USART1->SR;          USART1->DR; //這里我們通過(guò)先讀SR（狀態(tài)寄存器）和DR（數(shù)據(jù)寄存器）來(lái)清USART_IT_IDLE標(biāo)志            DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE);          temp = DMA_USART1_RECEIVE_LEN - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //接收的字符串長(zhǎng)度=設(shè)置的接收長(zhǎng)度-剩余DMA緩存大小 for (i = 0;i < temp;i++)          {              Uart2_Buffer[i] = USART1_RECEIVE_DMABuffer[i];  
        }  //設(shè)置傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度          DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,DMA_USART1_RECEIVE_LEN);  //打開(kāi)DMA          DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);      }        }

之前的串口中斷是一個(gè)一個(gè)字符的接收，現(xiàn)在改為串口空閑中斷，就是一幀數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)才中斷進(jìn)入一次。而且接收的數(shù)據(jù)時(shí)候是DMA來(lái)搬運(yùn)到我們指定的緩沖區(qū)（也就是程序中的USART1_RECEIVE_DMABuffer數(shù)組），是不占用CPU時(shí)間資源的。

最后在講下DMA的發(fā)送：

#define DMA_USART1_SEND_LEN 64void DMA_SEND_EN(void){ DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);       DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4,DMA_USART1_SEND_LEN);    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);}

這里需要注意下DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE)函數(shù)需要在設(shè)置傳輸大小之前調(diào)用一下，否則不會(huì)重新啟動(dòng)DMA發(fā)送。

有了以上的接收方式，對(duì)一般的串口數(shù)據(jù)處理是沒(méi)有問(wèn)題的了。下面再講一下，在ucosiii中我使用信號(hào)量+消息隊(duì)列+儲(chǔ)存管理的形式來(lái)處理我們的串口數(shù)據(jù)。先來(lái)說(shuō)一下這種方式對(duì)比其他方式的一些優(yōu)缺點(diǎn)。

一般對(duì)串口的處理形式是"生產(chǎn)者"和"消費(fèi)者"的模式,即本次接收的數(shù)據(jù)要馬上處理，否則當(dāng)數(shù)據(jù)大量涌進(jìn)的時(shí)候，就來(lái)不及"消費(fèi)"掉生產(chǎn)者（串口接收中斷）的數(shù)據(jù)，那么就會(huì)丟失本次的數(shù)據(jù)處理。所以使用隊(duì)列就能夠很方便的解決這個(gè)問(wèn)題。

在下面的程序中，對(duì)數(shù)據(jù)的處理是先接受，在處理，如果在處理的過(guò)程中，有串口中斷接受數(shù)據(jù)，那么就把它依次放在隊(duì)列中，隊(duì)列的特征是先進(jìn)先出，在串口中就是先處理先接受的數(shù)據(jù)，所以根據(jù)生產(chǎn)和消費(fèi)的速度，定義不同大小的消息隊(duì)列緩沖區(qū)就可以了。缺點(diǎn)就是太占用系統(tǒng)資源，一般51單片機(jī)是沒(méi)可能了。下面是從我做的項(xiàng)目中截取過(guò)來(lái)的程序：

OS_MSG_SIZE  Usart1_Rx_cnt;          //字節(jié)大小計(jì)數(shù)值unsigned char Usart1_data;           //每次中斷接收的數(shù)據(jù)unsigned char* Usart1_Rx_Ptr;        //儲(chǔ)存管理分配內(nèi)存的首地址的指針unsigned char* Usart1_Rx_Ptr1;       //儲(chǔ)存首地址的指針
void USART1_IRQHandler() { OS_ERR err; OSIntEnter();
  if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE) != RESET) //中斷產(chǎn)生   {       USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_RXNE);     //清除中斷標(biāo)志
    Usart1_data = USART_ReceiveData(USART1);     //接收串口1數(shù)據(jù)到buff緩沖區(qū)
  if(Usart1_data =='+')                     //接收到數(shù)據(jù)頭標(biāo)識(shí)  {//   OSSemPend((OS_SEM*  )&SEM_IAR_UART,  //這里請(qǐng)求信號(hào)量是為了保證分配的存儲(chǔ)區(qū)，但一般來(lái)說(shuō)不允許//   (OS_TICK  )0,                   //在終端服務(wù)函數(shù)中調(diào)用信號(hào)量請(qǐng)求但因?yàn)?/   (OS_OPT   )OS_OPT_PEND_NON_BLOCKING,//我OPT參數(shù)設(shè)置為非阻塞，所以可以這么寫(xiě)//   (CPU_TS*  )0,//   (OS_ERR*  )&err); //   if(err==OS_ERR_PEND_WOULD_BLOCK)     //檢測(cè)到當(dāng)前信號(hào)量不可用//   {//     printf("error");//   }       Usart1_Rx_Ptr=(unsigned char*) OSMemGet((OS_MEM*)&UART1_MemPool,&err);//分配存儲(chǔ)區(qū)   Usart1_Rx_Ptr1=Usart1_Rx_Ptr;          //儲(chǔ)存存儲(chǔ)區(qū)的首地址  }  if(Usart1_data == 0x0a )       //接收到尾標(biāo)志  {                       *Usart1_Rx_Ptr++=Usart1_data;   Usart1_Rx_cnt++;                         //字節(jié)大小增加   OSTaskQPost((OS_TCB    *  )&Task1_TaskTCB,                                   (void      *  )Usart1_Rx_Ptr1,    //發(fā)送存儲(chǔ)區(qū)首地址到消息隊(duì)列                                   (OS_MSG_SIZE  )Usart1_Rx_cnt,                                   (OS_OPT       )OS_OPT_POST_FIFO,  //先進(jìn)先出，也可設(shè)置為后進(jìn)先出，再有地方很有用                                   (OS_ERR    *  )&err);
   Usart1_Rx_Ptr=NULL;          //將指針指向?yàn)榭?，防止修?  Usart1_Rx_cnt=0;      //字節(jié)大小計(jì)數(shù)清零  }  else  {   *Usart1_Rx_Ptr=Usart1_data; //儲(chǔ)存接收到的數(shù)據(jù)   Usart1_Rx_Ptr++;   Usart1_Rx_cnt++;  }  }     OSIntExit();}

上面被注釋掉的代碼為我是為了防止當(dāng)分區(qū)中沒(méi)有空閑的存儲(chǔ)塊時(shí)加入信號(hào)量，打印出報(bào)警信息。當(dāng)然我們也可以將存儲(chǔ)塊直接設(shè)置大一點(diǎn)，但是還是無(wú)法避免當(dāng)沒(méi)有可有存儲(chǔ)塊時(shí)會(huì)程序會(huì)崩潰現(xiàn)象。希望懂的朋友能告知下~。

下面是串口數(shù)據(jù)處理任務(wù)，這里刪去了其他代碼，只把他打印出來(lái)了而已。

void task1_task(void *p_arg){ OS_ERR err; OS_MSG_SIZE Usart1_Data_size; u8 *p;
 while(1) {  p=(u8*)OSTaskQPend((OS_TICK  )0, //請(qǐng)求消息隊(duì)列，獲得儲(chǔ)存區(qū)首地址   (OS_OPT    )OS_OPT_PEND_BLOCKING,   (OS_MSG_SIZE* )&Usart1_Data_size,   (CPU_TS*   )0,   (OS_ERR*   )&err);
  printf("%s
",p);        //打印數(shù)據(jù)
  delay_ms(100);  OSMemPut((OS_MEM* )&UART1_MemPool,    //釋放儲(chǔ)存區(qū)  (void*   )p,  (OS_ERR*  )&err);
  OSSemPost((OS_SEM* )&SEM_IAR_UART,    //釋放信號(hào)量  (OS_OPT  )OS_OPT_POST_NO_SCHED,  (OS_ERR* )&err);
  OSTimeDlyHMSM(0,0,1,500,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err);      }}