STM32 HAL庫UART的使用

初始化

首先講下UART的初始化
1.聲明UART的初始化結構體，並賦值
2.MX生成的代碼會調用HAL_UART_MspInit();來初始化UART，固然這個代碼也是自動生成，不過用戶能夠在這個函數裏面添加本身想要添加的操做，時麪包括了NVIC_Configuration,DMA_Configuration等，也能夠添加一些置位操做如__HAL_UART_ENABLE,__HAL_UART_ENABLE_IT等等
3.在HAL_UART_MspDeInit()中添加一些與HAL_UART_MspInit相反的操做來完成UART的重置操做
對於以上的初始化操做，均可以由stm32cubemx自動生成，無需去具體配置寄存器。

而用戶使用HAL庫來驅動UART，在初始化好參數以後，

官方提供了三種方式

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1、輪詢模式（Polling mode IO operation）

使用HAL_UART_Transmit()與HAL_UART_Receive()來配合超時操做來發送與接收數據
以ECHO方式（即收到什麼發什麼）爲例，這種方式進行操做
用輪詢方式的代碼是比較簡短的

if(HAL_UART_Receive(&huart1, testReceiveData, 10, 1000) == HAL_OK)
      {
            HAL_UART_Transmit(&huart1, testReceiveData, 10, 1000);
      }

以這種方式就能夠實現發送接收的數據，不過這種方式來處理的話,長度不定的時候，數據的丟失量會比較大

減小等待超時，與調整BUFFER的長度都仍是會有不一樣程度的數據丟失
若是將BUFFER的長度調整爲1，數據丟失量會減小，不過這個時候會出現UART工做一段時間以後就發生異常，由於UART發生ORE錯誤置位，須要將這個錯誤置位清除掉才能夠再正常接收
代碼以下

if(HAL_UART_Receive(&huart1, testReceiveData, 1, 10) == HAL_OK)
      {
            HAL_UART_Transmit(&huart1, testReceiveData, 1, 10);
      }
      else
      {
            __HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(&huart1);
      }

若是將發送改成由寄存器直接操做的話

if(HAL_UART_Receive(&huart1, testReceiveData, 1, 10) == HAL_OK)
      {
            huart1.Instance->DR = testReceiveData[0];
      }
      else
      {
            __HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(&huart1);
      }

這樣測試過來數據就沒有丟失。
說明仍是在發送API的時候，同時又接收到數據致使的數據丟失，或者說API發送使用時間相對於直接操做寄存器仍是要長不少

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2、中斷模式（Interrupt mode IO operation）

使用HAL_UART_Transmit_IT()與HAL_UART_Receive_IT來發送接收，在發送或接收完以後，再進行函數回調HAL_UART_TxCpltCallback與HAL_UART_RxCpltCallback來進行處理這兩個函數都是由用戶從新定義的，來實現用戶本身的操做

在系統初始化後，直接調用HAL_UART_Receive_IT(&huart1, testReceiveData, 1);便可這個長度可由用戶本身定義
當達到接收長度以後，就能夠進行cplt完成函數的重構及回調

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *uartHandle)
{
      if(uartHandle->Instance == USART1)
      {
            uartHandle->Instance->DR = testReceiveData[0];
            //HAL_UART_Transmit_IT(uartHandle, testReceiveData, 1);
            HAL_UART_Receive_IT(uartHandle, testReceiveData, 1);
      }
}

使用寄存器直接操做的方式是能夠作到數據不丟失，而使用發送函數仍是會出現不一樣程序的數據丟失
數據接收完以後，若要從新開始接收必須從新開啓HAL_UART_Receive_IT

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3、DMA模式（DMA mode IO operation）

使用HAL_UART_Transmit_DMA()與HAL_UART_Receive_DMA()來發送接收，在發送或接收完以後，也使用HAL_UART_TxCpltCallback與HAL_UART_RxCpltCallback來完成實際操做，同時接收到一半的時候，也能夠調用相應的HAL_UART_TxHalfCpltCallback與HAL_UART_RxHalfCpltCallback,若是須要用到這個操做的狀況下能夠添加本身的操做，固然來還用到一關於DMA的API函數，如HAL_UART_DMAPause，HAL_UART_DMAResume, HAL_UART_DMAStop等

在初始化UART的同時須要初始化相應的DMA，並將DMA與UART進行關聯，不過這部分代碼均可以自動生成
開始時調用HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, uartDeviceRxBuf, UART_BUF_LEN);
在接收到的相應長度的數據以後DMA會產生一個完成的中斷，其回調函數與中斷模式相同，雖然二者發生中斷地方不一致，可是操做是同一個

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *uartHandle)
{
      if(uartHandle->Instance == USART1)
      {
            HAL_UART_Transmit(uartHandle, uartDeviceRxBuf, 100, 1000);
            HAL_UART_Receive_DMA(uartHandle, uartDeviceRxBuf, 100);
      }
}

一樣在接收完成後，要從新開啓接收，否則以後的數據就接收不到了

其餘

除了上述官方的方式，固然還有一些別的方式，直接操做寄存器確定也是能夠的，而用HAL庫時面也有必定宏定義能夠直接來操做寄存器

__HAL_UART_CLEAR_FLAG(uartHandle, UART_FLAG_RXNE);
      __HAL_UART_ENABLE_IT(uartHandle, UART_IT_RXNE);

能夠使用這些定義來直接操做寄存器，初化接收中斷
在中斷中也直接操做寄存器來完成接收

/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
      if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_RXNE) != RESET)
      {
            uint8_t tmp;
            __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1, UART_FLAG_RXNE);
            tmp = huart1.Instance->DR;
            huart1.Instance->DR = tmp;
      }
  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  //HAL_UART_IRQHandler(&huart1);

中斷中如此操做來完成ECHO操做

對於官方提供的操做方式，不管是哪一種方式基本上是不能同時使用Transmit與Receive操做，並且官方提供的這些API，很好用，可是用到實際的應用中，還須要用戶寫一部分代碼來完成整個操做，主要就是一個BUFFER的進出操做，使數據在很短的時間從設備的代碼提取出來，而不影響設備的接收與發送，能夠防止數據丟失的發生。