1.配置
2.开启中断后,生成代码
3.串口的接收
1).开启空闲中断接收
__HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_IDLE); // 关键步骤:启用空闲中断
2). 启动接收
调用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT
启动异步接收,可以使用连个数组交替接收
#define RX_BUFFER_SIZE 256 uint8_t rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE];// 在 main() 或某个初始化函数中启动接收 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE);
3).实现接收回调
当以下事件发生时,会触发 HAL_UARTEx_RxEventCallback
回调函数:
- 接收到指定长度(
RX_BUFFER_SIZE
)的数据; - 检测到空闲(IDLE)状态。
在回调函数中处理接收到的数据
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size) {if (huart == &huart1) {// Size 是实际接收到的数据长度(可能小于 RX_BUFFER_SIZE)if (Size > 0) {// 处理数据(例如解析、转发等)process_received_data(rx_buffer, Size);}// 重新启动接收,以持续监听数据HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE);}
}
接收注意事项
- 缓冲区大小:设置的 RX_BUFFER_SIZE 应足够大以容纳最大预期数据包,否则可能溢出。
- 及时重启接收:在回调函数中务必重新调用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT,否则后续数据无法接收。
- 数据竞争:避免在数据处理过程中修改 rx_buffer,可以使用双缓冲区(Ping-Pong Buffer)策略。
- 错误处理:检查 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 的返回值,确保启动成功(返回 HAL_OK)。
4.串口的数据的发送
以下是 STM32 HAL 库中 UART 数据发送的常用方式及使用方法总结:
一、UART 数据发送的三种模式
根据 HAL 库设计,可通过以下三种方式实现 UART 数据发送:
轮询模式(阻塞式)
调用 HAL_UART_Transmit 函数,CPU 持续等待数据发送完成后再执行后续代码。
适用场景:简单调试、低频率小数据量传输。
// 示例代码:发送字符串 "Hello"
uint8_t data[] = "Hello";
HAL_UART_Transmit(&huart2, data, sizeof(data), 100); // 超时时间 100ms
中断模式(非阻塞)
调用 HAL_UART_Transmit_IT 函数启动发送,数据通过中断异步传输,CPU 可并行处理其他任务。
适用场景:需提高 CPU 利用率的中等数据量传输。
// 步骤:
// 1. 启动发送
HAL_UART_Transmit_IT(&huart2, data, len);// 2. 实现发送完成回调函数
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {if (huart == &huart2) {// 发送完成后的处理(如启动下一次发送)}
}
DMA 模式(非阻塞)
调用 HAL_UART_Transmit_DMA 函数,DMA 控制器直接搬运数据至 UART 外设,完全释放 CPU。
适用场景:高速、大数据量传输(如音频流、图像数据)。
// CubeMX 配置:
// 1. 开启 UART DMA 发送通道
// 2. 启动发送
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart2, data, len);
二、发送模式选择建议
模式 优点 缺点 典型应用场景
轮询 实现简单 阻塞 CPU 调试输出、简单指令
中断 非阻塞、 中等效率 频繁中断可能影响系统实时性 中速数据包传输
DMA 零 CPU 占用、高效 需配置 DMA 通道 高速大数据传输
三、关键配置步骤
1.CubeMX 基础配置
启用 UART 外设并配置波特率、数据位等参数。
中断模式:使能 UART 全局中断(NVIC 设置优先级)。
DMA 模式:添加 DMA 通道(方向为 Memory-to-Peripheral)。
2.代码实现要点
中断模式需实现 HAL_UART_TxCpltCallback 回调函数处理发送完成事件。
DMA 模式需确保发送缓冲区在 DMA 传输期间保持有效(避免使用栈内存)。
四、注意事项
- 错误处理:检查函数返回值(如 HAL_OK),并在 HAL_UART_ErrorCallback 中处理超时或硬件错误。
- 缓冲区管理:避免在发送过程中修改发送缓冲区数据(尤其在使用 DMA 时)。可使用双缓冲区交替发送以提高效率。
- 重新启动发送:在中断或 DMA 回调中需手动重启发送流程(如需连续传输)。
五、进阶优化
自定义协议:结合空闲中断(IDLE)实现不定长数据帧接收,与发送逻辑配合使用。
混合模式:对关键数据使用中断/DMA,非关键数据使用轮询,平衡系统负载。
通过合理选择发送模式并优化配置,可显著提升 STM32 UART 通信的效率和可靠性。