1解
1. 問題及現象
使用USART_SendData()函數非連續發送單個字符是沒有問題的;當連續發送字符時(兩個字符間沒有延時),就會發現發送緩沖區有溢出現象。若發送的數據量很小時,此時串口發送的只是最后一個字符,當發送數據量大時,就會導致發送的數據莫名其妙的丟失。
如:
1
2for(TxCounter = 0;TxCounter < RxCounter; TxCounter++)
USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);
2. 原因
此API函數不完善,函數體內部沒有一個判斷一個字符是否發送完畢的語句,而是把數據直接放入發送緩沖區,當連續發送數據時,由于發送移位寄存器的速度限制(與通信波特率有關),導致發送緩沖區的數據溢出,老的數據還未及時發送出去,新的數據又把發送緩沖區的老數據覆蓋了。
3. 解決方法
發送后等待一段時間延遲的方法就不說了,等待時間不確定,此為下下策。提供下面2種方案:
方案1. 在每一個字符發送后檢測狀態位
USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待發送緩沖區空才能發送下一個字符
方案2. 修改庫函數
修改USART_SendData()函數,在其內部加入發送緩沖區的USART_FLAG_TXE狀態檢測語句,確保一個字符完全發送出去,才進行下一個字符的發送。
實現方法:每發送一個字符都檢測狀態寄存器,確保數據已經發送完畢。具體操作步驟如下所示。
修改前的函數定義體
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, u16 Data)
{
assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
assert_param(IS_USART_DATA(Data));
USARTx->DR = (Data & (u16)0x01FF);
}
修改后的函數定義體
void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, u16 Data)
{
assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
assert_param(IS_USART_DATA(Data));
USARTx->DR = (Data & (u16)0x01FF);
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待發送緩沖區空才能發送下一個字符
}
可能有人認為,為什么不預先在庫函數中處理這個問題,而把解決方法拋給用戶。個人認為ST這么做的原因是:使用發送中斷功能。
4. TXE和TC標志位詳細說明
在USART的發送端有2個寄存器,一個是程序可以看到的USART_DR寄存器,另一個是程序看不到的移位寄存器。
對應USART數據發送有兩個標志,一個是TXE=發送數據寄存器空,另一個是TC=發送結束;當TDR中的數據傳送到移位寄存器后,TXE被設置,此時移位寄存器開始向TX信號線按位傳輸數據,但因為TDR已經變空,程序可以把下一個要發送的字節(操作USART_DR)寫入TDR中,而不必等到移位寄存器中所有位發送結束,所有位發送結束時(送出停止位后)硬件會設置TC標志。
另一方面,在剛剛初始化好USART還沒有發送任何數據時,也會有TXE標志,因為這時發送數據寄存器是空的。
TXEIE和TCIE的意義很簡單,TXEIE允許在TXE標志為'1'時產生中斷,而TCIE允許在TC標志為'1'時產生中斷。
至于什么時候使用哪個標志,需要根據你的需要自己決定。但我認為TXE允許程序有更充裕的時間填寫TDR寄存器,保證發送的數據流不間斷。TC可以讓程序知道發送結束的確切時間,有利于程序控制外部數據流的時序。
2解
stm32 串口發送數據第一字節丟失
使用stm32f10x調試串口通訊時,發現一個出錯的現象,硬件復位重啟之后,發送測試數據0x01 0x02 0x03 0x04..接收端收到的數據為:0x02 0x03 0x04,第一個數據丟失。
查閱stm32f10x參考手冊,找到這樣一句話:
TC:發送完成
當包含有數據的一幀發送完成后,由硬件將該位置位。如果USART_CR1中的TCIE為1,則產生中斷。由軟件序列清除該位(先讀USART_SR,然后寫入USART_DR)。TC位也可以通過寫入0來清除,只有在多緩存通訊中才推薦這種清除程序。
0:發送還未完成;
1:發送完成。
注意到這一句:由軟件序列清除該位(先讀USART_SR,然后寫入USART_DR)。 也就是說,要先read USART_SR,然后write USART_DR,才能完成TC狀態位的清除。而硬件復位后,串口發送的首個數據之前沒有read SR的操作,是直接write DR,也就是說,TC沒有被清除掉。
硬件復位后,串口發送首個數據之前,先讀取一下USART_SR,則能夠保證首個數據發送時,不出現覆蓋的情況。當然,也有別的方法,比如先清除TC狀態位,USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);或USART1->SR&=~(1<<7);
3解
stm32串口第一字節丟失問題分析
STM32串口發送必須先檢測狀態,否則第一個字節無法發出,發送完畢,必須檢測發送狀態是否完成,否則,發送不成功,
使用stm32f10x調試串口通訊時,發現一個出錯的現象,硬件復位重啟之后,發送測試數據0x010x020x030x04..接收端收到的數據為:0x020x030x04,第一個數據丟失。換成發送別的數值的數據,如0x060x0ff,則接收到0x0ff,0x06丟失。錯誤依舊。
故障排除過程:
1、剛開始懷疑是接收端的錯誤,我是使用電腦串口,運行串口輔助調試工具接收,換成其他軟件后,發現故障依舊,而且電腦軟件一直是開啟狀態,不像和電腦軟件有關。
2、使用單步調試,單步運行各個發送指令,都正常。能收到0x010x020x030x04的數據。間接的排除了不是電腦軟件的問題,而是其他的錯誤。
3、單步調試運行雖然正常了,但連續運行時,錯誤依舊。現在有點摸不到頭緒了,單步運行正常,看起來編程沒有出錯,那故障在哪里呢?測試程序如下
USART_SendData(USART2,0x01);//A
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//B
USART_SendData(USART2,0x02);//C
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
USART_SendData(USART2,0x03);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
USART_SendData(USART2,0x04);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
4、猜測,也許是因為某個特殊原因,使第二個數據覆蓋了首個數據,使得首個數據丟失。假設:在執行B指令時,USART的TC狀態位==SET,那么就會緊接著執行C指令,也就有可能發生數據的覆蓋。于是,在A指令前,加入如下指令:USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);
5、加入上一條指令后,運行,錯誤消失了。說明上一個假設,應該是成立的。
6、查閱stm32f10x參考手冊,找到這樣一句話:TC:發送完成
當包含有數據的一幀發送完成后,由硬件將該位置位。如果USART_CR1中的TCIE為1,則產生中斷。由軟件序列清除該位(先讀USART_SR,然后寫入USART_DR)。TC位也可以通過寫入0來清除,只有在多緩存通訊中才推薦這種清除程序。0:發送還未完成;1:發送完成。
7、注意到這一句:由軟件序列清除該位(先讀USART_SR,然后寫入USART_DR)。也就是說,要先readUSART_SR,然后writeUSART_DR,才能完成TC狀態位的清除。而硬件復位后,串口發送的首個數據之前沒有readSR的操作,是直接writeDR,也就是說,TC沒有被清除掉。說明第4步的猜測是對的。
8、那么,應該把指令A前面加的USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);改為USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC);,應該也能消除錯誤。測試后證實,確實如此,在發送首個數據之前,先讀取一下USART_SR,那么就不會出現首個數據丟失的情況了。
9、總結:硬件復位后,串口發送首個數據之前,先讀取一下USART_SR,則能夠保證首個數據發送時,不出現覆蓋的情況。當然,也有別的方法,比如先清除TC狀態位,或是,在writeUSART_DR之后,加入一個小延時,讓數據發送完畢,應該也能間接排除這個錯誤。
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