SECTION 2
先說(shuō)TC。即Transmission Complete。發(fā)送一個(gè)字節(jié)后才進(jìn)入中斷，這里稱為“發(fā)送后中斷”。和原來(lái)8051的TI方式一樣，都是發(fā)送后才進(jìn)中斷，需要在發(fā)送函數(shù)中先發(fā)送一個(gè)字節(jié)觸發(fā)中斷。發(fā)送函數(shù)如下
void USART_SendDataString( u8 *pData )
{
pDataByte = pData;
USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//清除傳輸完成標(biāo)志位,否則可能會(huì)丟失第1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù).網(wǎng)友提供.
USART_SendData(USART1, *(pDataByte++) ); //必須要++，不然會(huì)把第一個(gè)字符t發(fā)送兩次
}
中斷處理函數(shù)如下
void USART1_IRQHandler(void)
{
if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) == SET )
{
if( *pDataByte == '\0' )//TC需要 讀SR+寫DR 方可清0,當(dāng)發(fā)送到最后,到'\0'的時(shí)候用個(gè)if判斷關(guān)掉
USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//不然TC一直是set, TCIE也是打開(kāi)的,導(dǎo)致會(huì)不停進(jìn)入中斷. clear掉即可,不用關(guān)掉TCIE
else
USART_SendData(USART1, *pDataByte++ );
}
}
其中u8 *pDataByte;是一個(gè)外部指針變量
在中斷處理程序中，發(fā)送完該字符串后，不用關(guān)閉TC的中斷使能TCIE，只需要清掉標(biāo)志位TC；這樣就能避免TC == SET 導(dǎo)致反復(fù)進(jìn)入中斷了。
串口初始化函數(shù)如下
void USART_Config()
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定義一個(gè)包含串口參數(shù)的結(jié)構(gòu)體
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位數(shù)據(jù)位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無(wú)校驗(yàn)
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無(wú)硬件流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//輸入加輸出模式
USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//時(shí)鐘關(guān)閉
USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//設(shè)置到USART1
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);//Tramsimssion Complete后，才產(chǎn)生中斷. 開(kāi)TC中斷必須放在這里,否則還是會(huì)丟失第一字節(jié)
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1
}
這里請(qǐng)問(wèn)一個(gè)問(wèn)題：開(kāi)TC中斷USART_ITConfig()如果放在我的USART_SendDataString()中再開(kāi)，會(huì)丟失字符串的第一字節(jié)。必須放在串口初始化函數(shù)中才不會(huì)丟。不知道為什么？？
這里筆者可以給出解釋，你看下SECTION1 就可以知道為什么呢，你這樣做的原理和SECTION1講解的差不多，就相當(dāng)于延時(shí)，而你后面沒(méi)有丟失數(shù)據(jù)的主要原因就是你代碼中有這么一句 USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//清除傳輸完成標(biāo)志位,否則可能會(huì)丟失第1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù).網(wǎng)友提供.
再說(shuō)判斷TXE。即Tx DR Empty，發(fā)送寄存器空。當(dāng)使能TXEIE后，只要Tx DR空了，就會(huì)產(chǎn)生中斷。所以，發(fā)送完字符串后必須關(guān)掉，否則會(huì)導(dǎo)致重復(fù)進(jìn)入中斷。這也是和TC不同之處。
發(fā)送函數(shù)如下：
void USART_SendDataString( u8 *pData )
{
pDataByte = pData;
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);//只要發(fā)送寄存器為空，就會(huì)一直有中斷，因此，要是不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，把發(fā)送中斷關(guān)閉，只在開(kāi)始發(fā)送時(shí)，才打開(kāi)。
}
中斷處理函數(shù)如下：
void USART1_IRQHandler(void)
{
if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) == SET )
{
if( *pDataByte == '\0' )//待發(fā)送的字節(jié)發(fā)到末尾NULL了
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);//因?yàn)槭?發(fā)送寄存器空 的中斷，所以發(fā)完字符串后必須關(guān)掉，否則只要空了，就會(huì)進(jìn)中斷
else
USART_SendData(USART1, *pDataByte++ );
}
}
在串口初始化函數(shù)中就不用打開(kāi)TXE的中斷了（是在發(fā)送函數(shù)中打開(kāi)的）如下：
void USART_Config()
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;//定義一個(gè)包含串口參數(shù)的結(jié)構(gòu)體
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; //波特率9600
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8位數(shù)據(jù)位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1位停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無(wú)校驗(yàn)
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無(wú)硬件流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//輸入加輸出模式
USART_InitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;//時(shí)鐘關(guān)閉
USART_InitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
USART_InitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
USART_InitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);//設(shè)置到USART1
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能USART1
}
SECTION 3
在USART的發(fā)送端有2個(gè)寄存器，一個(gè)是程序可以看到的USART_DR寄存器(下圖中陰影部分的TDR)，另一個(gè)是程序看不到的移位寄存器(下圖中陰影部分Transmit Shift Register)。
對(duì)應(yīng)USART數(shù)據(jù)發(fā)送有兩個(gè)標(biāo)志，一個(gè)是TXE=發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空，另一個(gè)是TC=發(fā)送結(jié)束；對(duì)照下圖，當(dāng)TDR中的數(shù)據(jù)傳送到移位寄存器后，TXE被設(shè)置，此時(shí)移位寄存器開(kāi)始向TX信號(hào)線按位傳輸數(shù)據(jù)，但因?yàn)門DR已經(jīng)變空，程序可以把下一個(gè)要發(fā)送的字節(jié)(操作USART_DR)寫入TDR中，而不必等到移位寄存器中所有位發(fā)送結(jié)束，所有位發(fā)送結(jié)束時(shí)(送出停止位后)硬件會(huì)設(shè)置TC標(biāo)志。
另一方面，在剛剛初始化好USART還沒(méi)有發(fā)送任何數(shù)據(jù)時(shí)，也會(huì)有TXE標(biāo)志，因?yàn)檫@時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器是空的。
TXEIE和TCIE的意義很簡(jiǎn)單，TXEIE允許在TXE標(biāo)志為'1'時(shí)產(chǎn)生中斷，而TCIE允許在TC標(biāo)志為'1'時(shí)產(chǎn)生中斷。
至于什么時(shí)候使用哪個(gè)標(biāo)志，需要根據(jù)你的需要自己決定。但我認(rèn)為TXE允許程序有更充裕的時(shí)間填寫TDR寄存器，保證發(fā)送的數(shù)據(jù)流不間斷。TC可以讓程序知道發(fā)送結(jié)束的確切時(shí)間，有利于程序控制外部數(shù)據(jù)流的時(shí)序。
SECTION 4
總的來(lái)說(shuō)，STM32單片機(jī)的串口還是很好理解的，編程也不算復(fù)雜。當(dāng)然我更愿意希望其中斷系統(tǒng)和51單片機(jī)一樣的簡(jiǎn)單。
對(duì)于接收終端，就是RXNE了，這只在接收完成后才產(chǎn)生，在執(zhí)行USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE)代碼時(shí)不會(huì)進(jìn)入ISR。但麻煩的就是發(fā)送有關(guān)的中斷了：TXE或者TC，根據(jù)資料和測(cè)試的結(jié)果，TXE在復(fù)位后就是置1的，即在執(zhí)行USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE)后會(huì)立即產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。因此這造成一個(gè)麻煩的問(wèn)題：如果沒(méi)有真正的發(fā)送數(shù)據(jù)，TXE中斷都會(huì)發(fā)生，而且沒(méi)有休止，這將占用很大部分的CPU時(shí)間，甚至影響其他程序的運(yùn)行！
因此建議的是在初始化時(shí)不好啟用TXE中斷，只在要發(fā)送數(shù)據(jù)（尤其是字符串、數(shù)組這樣的系列數(shù)據(jù)）時(shí)才啟用TXE。在發(fā)送完成后立即將其關(guān)閉，以免引起不必要的麻煩。
對(duì)于發(fā)送，需要注意TXE和TC的差別——這里簡(jiǎn)單描述一下，假設(shè)串口數(shù)據(jù)寄存器是DR、串口移位寄存器是SR以及TXD引腳TXDpin，其關(guān)系是DR->SR->TXDpin。當(dāng)DR中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到SR中時(shí)TXE置1，如果有數(shù)據(jù)寫入DR時(shí)就能將TXE置0；如果SR中的數(shù)據(jù)全部通過(guò)TXDpin移出并且沒(méi)有數(shù)據(jù)進(jìn)入DR，則TC置1。并且需要注意TXE只能通過(guò)寫DR來(lái)置0，不能直接將其清零，而TC可以直接將其寫1清零。 對(duì)于發(fā)送單個(gè)字符可以考慮不用中斷，直接以查詢方式完成。
對(duì)于發(fā)送字符串/數(shù)組類的數(shù)據(jù)，唯一要考慮的是只在最后一個(gè)字符發(fā)送后關(guān)閉發(fā)送中斷，這里可以分為兩種情況：對(duì)于發(fā)送可顯示的字符串，其用0x00作為結(jié)尾的，因此在ISR中就用0x00作為關(guān)閉發(fā)送中斷（TXE或者TC）的條件；第二種情況就是發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)，那就是0x00~0xFF中間的任意數(shù)據(jù)，就不能用0x00來(lái)判斷結(jié)束了，這時(shí)必須知道數(shù)據(jù)的具體長(zhǎng)度。
這里簡(jiǎn)單分析上面代碼的執(zhí)行過(guò)程：TXE中斷產(chǎn)生于前一個(gè)字符從DR送入SR，執(zhí)行效果是后一個(gè)字符送入DR。對(duì)于第一種情況，如果是可顯示字符，就執(zhí)行USART_SendData來(lái)寫DR（也就清零了TXE），當(dāng)最后一個(gè)可顯示的字符從DR送入SR之后，產(chǎn)生的TXE中斷發(fā)現(xiàn)要送入DR的是字符是0x00——這當(dāng)然不行——此時(shí)就關(guān)閉TXE中斷，字符串發(fā)送過(guò)程就算結(jié)束了。當(dāng)然這時(shí)不能忽略一個(gè)隱含的結(jié)果：那就是最后一個(gè)可顯示字符從DR轉(zhuǎn)入SR后TXE是置1的，但關(guān)閉了TXE中斷，因此只要下次再開(kāi)啟TXE中斷就會(huì)立即進(jìn)入ISR。對(duì)于第二種情況，其結(jié)果和第一種的相同。
對(duì)于第一種情況，其程序可以這么寫：其中TXS是保存了要發(fā)送數(shù)據(jù)的字符串，TxCounter1是索引值：
extern __IO uint8_t TxCounter1;
extern uint8_t *TXS;
extern __IO uint8_t TxLen;
void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
{
if(TXS[TxCounter1]) //如果是可顯示字符
{ USART_SendData(USART1,TXS[TxCounter1++]);}
else //發(fā)送完成后關(guān)閉TXE中斷，
{ USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE);}
}
}
對(duì)于第二種情況，和上面的大同小異，其中TXLen表示要發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：
void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET) //對(duì)USART_DR的寫操作，將該位清零。
{
if(TxCounter1
{ USART_SendData(USART1,TXS[TxCounter1++]);}
else //發(fā)送完成后關(guān)閉TXE中斷
{ USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,DISABLE);}
}
}
事實(shí)上第一種情況是第二種的特殊形式，就是說(shuō)可以用第二種情況去發(fā)送可顯示的字符——當(dāng)然沒(méi)人有閑心去數(shù)一句話里有多少個(gè)字母空格和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)！
在使用時(shí)，只要將TXS指向要發(fā)送的字符串或者數(shù)組，設(shè)置TxLen為要發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，然后執(zhí)行USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE)就立即開(kāi)始發(fā)送過(guò)程。用戶可以檢查TxCounter1來(lái)確定發(fā)送了多少字節(jié)。比如以第二種情況為例：
uint32_t *TXS;
uint8_t TxBuffer1[]="0123456789ABCDEF";
uint8_t DST2[]="ASDFGHJKL";
__IO uint8_t TxLen = 0x00;
TxLen=8; //發(fā)送8個(gè)字符，最終發(fā)送的是01234567
TXS=(uint32_t *)TxBuffer1; //將TXS指向字符串TxBuffer1
TxCounter1=0; //復(fù)位索引值
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE); //啟用TXE中斷，即開(kāi)始發(fā)送過(guò)程
while(TxCounter1!=TxLen); //等待發(fā)送完成
TXS=(uint32_t *)TxBuffer2; //同上，最終發(fā)送的是ASDFGHJK
TxCounter1=0;
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE,ENABLE);
while(TxCounter1!=TxLen);
以上就是我認(rèn)為的最佳方案，但串口中斷方式數(shù)據(jù)有多長(zhǎng)就中斷多少次，我認(rèn)為還是占用不少CPU時(shí)間，相比之下DMA方式就好多了，因?yàn)镈MA發(fā)送字符串時(shí)最多中斷兩次（半傳輸完成，全傳輸完成），并且將串口變成類似16C550的器件。
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