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前言

本篇文章給大家講解一下DMA+串口空閑中斷接收串口不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)，之前我們也是講解過(guò)串口接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)的，那么本篇文章的話將使用DMA來(lái)接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)。

一、串口空閑中斷

串口空閑中斷是指在串口接收到數(shù)據(jù)后，在數(shù)據(jù)的傳輸結(jié)束之后，在一段連續(xù)的空閑時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到新數(shù)據(jù)時(shí)觸發(fā)的中斷。具體來(lái)說(shuō)，串口空閑中斷會(huì)在以下情況下觸發(fā)：

1.數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束： 當(dāng)串口接收到一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀后，包括起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位，數(shù)據(jù)的傳輸結(jié)束。

2.連續(xù)空閑時(shí)間： 在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，如果在一段連續(xù)的時(shí)間內(nèi)（通常是一個(gè)字節(jié)的時(shí)間，即字符間的時(shí)間間隔），串口沒(méi)有接收到新的數(shù)據(jù)，那么就會(huì)產(chǎn)生空閑中斷。

串口空閑中斷的觸發(fā)時(shí)機(jī)提供了一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)幀的接收是否完整，并且在數(shù)據(jù)幀之間的間隙中執(zhí)行一些必要的操作，比如處理接收到的數(shù)據(jù)、清理緩沖區(qū)或者進(jìn)行其他后續(xù)處理。這種機(jī)制在串口通信中非常重要，可以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和處理。

二、DMA+空閑中斷接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)思路

使用DMA（Direct Memory Access，直接內(nèi)存訪問(wèn)）結(jié)合串口空閑中斷可以實(shí)現(xiàn)串口接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)的主要原因是提高了數(shù)據(jù)接收的效率和靈活性。

在傳統(tǒng)的串口接收數(shù)據(jù)方式中，通常是通過(guò)串口中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收。但是當(dāng)接收大量數(shù)據(jù)或者需要處理高速數(shù)據(jù)時(shí)，使用中斷方式會(huì)導(dǎo)致CPU頻繁地響應(yīng)中斷，影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和效率。

而使用DMA可以將串口接收到的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到內(nèi)存中，減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，提高了系統(tǒng)的性能。DMA能夠在不需要CPU干預(yù)的情況下，直接在外設(shè)和內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

串口空閑中斷則可以用來(lái)標(biāo)志一幀數(shù)據(jù)的接收完成。當(dāng)串口接收到一幀完整的數(shù)據(jù)后，傳輸結(jié)束，串口會(huì)進(jìn)入空閑狀態(tài)。利用空閑中斷可以確定一幀數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，從而在DMA接收完一幀數(shù)據(jù)后，觸發(fā)空閑中斷，處理接收到的數(shù)據(jù)，清理緩沖區(qū)，并準(zhǔn)備接收下一幀數(shù)據(jù)。

結(jié)合DMA和串口空閑中斷，可以實(shí)現(xiàn)高效地接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)。DMA負(fù)責(zé)高速數(shù)據(jù)的傳輸，減少了CPU的負(fù)載，而串口空閑中斷用于標(biāo)志數(shù)據(jù)幀的接收完成，提供了靈活性和準(zhǔn)確性。這種組合使得系統(tǒng)能夠高效地處理不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)的接收，同時(shí)保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和性能。

三、STM32Cubemx配置DMA+空閑中斷接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)

添加DMA接收的功能：

DMA接收是把外設(shè)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)保存到內(nèi)存中來(lái)，所以是Peripheral To Memory。
其他STM32Cubemx的配置大家可以看上一篇文章：DMA發(fā)送

四、代碼編寫

1.首先需要先使能 串口接收空閑中斷函數(shù)

函數(shù)原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

函數(shù)參數(shù)：

huart：指向 UART_HandleTypeDef 結(jié)構(gòu)體的指針，用于指定要配置的串口。
pData：指向存儲(chǔ)接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的指針。
Size：要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。

函數(shù)返回值：

返回 HAL_StatusTypeDef 類型的值，表示函數(shù)執(zhí)行的狀態(tài)?？赡艿姆祷刂蛋?HAL_OK（成功）和其他錯(cuò)誤代碼，如 HAL_ERROR。

函數(shù)作用：

這個(gè)函數(shù)用于配置串口接收，使其能夠在接收到數(shù)據(jù)后等待空閑中斷（IDLE interrupt）來(lái)標(biāo)志數(shù)據(jù)幀的接收完成。
一旦串口接收到完整的數(shù)據(jù)幀，即收到停止位后，等待一段連續(xù)的空閑時(shí)間，即在一個(gè)字節(jié)的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到新數(shù)據(jù)，串口會(huì)產(chǎn)生空閑中斷（IDLE interrupt），從而觸發(fā)回調(diào)函數(shù)或中斷服務(wù)例程，標(biāo)志著一幀數(shù)據(jù)的接收完成。

函數(shù)調(diào)用流程：

在調(diào)用該函數(shù)后，串口會(huì)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，并等待空閑中斷的觸發(fā)。
一旦接收到完整的數(shù)據(jù)幀，并且在一段連續(xù)的空閑時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到新數(shù)據(jù)，串口會(huì)觸發(fā)空閑中斷。
在空閑中斷觸發(fā)后，可以在空閑中斷的回調(diào)函數(shù)或者中斷服務(wù)例程中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如拷貝接收到的數(shù)據(jù)到指定的緩沖區(qū)，并進(jìn)一步處理或者通知應(yīng)用程序。

2.編寫中斷回調(diào)函數(shù)

當(dāng)觸發(fā)串口空閑中斷時(shí)會(huì)調(diào)用到void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)。這個(gè)回調(diào)函數(shù)。

3.完整代碼編寫

在這個(gè)代碼中我們?cè)诖谥种邪l(fā)送LED ON和LED OFF來(lái)控制LED燈的打開(kāi)和關(guān)閉。LED ON和LED OFF為不同長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，使用普通的串口接收方法來(lái)接收這個(gè)長(zhǎng)度不定的數(shù)據(jù)是比較復(fù)雜的，現(xiàn)在我們可以使用DMA+空閑中斷接收來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

uint8_t Rx_data[100] = {0};//保存接收到的數(shù)據(jù)//空閑中斷回調(diào)函數(shù)
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{if(huart->Instance == USART1){if(strstr(Rx_data, "LED ON") != NULL){HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);}else if(strstr(Rx_data, "LED OFF") != NULL){HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);}HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, Rx_data, 100);}		
}//接收到100字節(jié)會(huì)調(diào)用接收完成中斷回調(diào)函數(shù)
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if(huart->Instance == USART1){HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, Rx_data, 100);}
}HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, Rx_data, 100);//開(kāi)啟接收功能

總結(jié)

本篇文章就講解到這里，大家也可以自己寫代碼實(shí)際操作一下。