为什么UART传输中断在这种情况下不能工作

Question

我使用的是stm32f0 MCU。

我有一个简单的UART回波代码，其中接收到的每个字节都将被发送出去。我测试了它是否有效。它在这里；

uint8_t Rx_data[5]; 
uint32_t tx_timeout = 0;
//Interrupt callback routine
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart->Instance == USART1)  //current UART
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, &Rx_data[0], 1, tx_timeout);        
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, Rx_data, 1);   //activate UART receive interrupt every time on receiving 1 byte
}
}

我对代码感到不舒服，即使它可以工作。首先，tx_timeout是0，并且大多数代码示例都是非零的。我不知道有什么副作用。其次，HAL_UART_Transmit()是一个阻塞调用，在中断中使用阻塞调用是不可取的。因此，我决定对uart传输HAL_UART_Transmit_IT()使用中断，而不是阻塞调用。这是修改后的代码；

uint8_t Rx_data[5]; 
uint32_t tx_timeout = 0;
//Interrupt callback routine
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart->Instance == USART1)  //current UART
{
HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, &Rx_data[0], 1);        
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, Rx_data, 1);   //activate UART receive interrupt every time on receiving 1 byte
}
}

然而，它并没有如预期的那样发挥作用。我的电脑将ASCII 12345678传输到stm32。如果一切正常，电脑应该会收到12345678的回复。然而，PC接收1357。这个使用HAL_UART_Transmit_IT()的代码有什么问题？

Answer 1

第一个：

正如前面问题的答案中所描述的，null超时只是排除等待标志状态。如果你打开HAL_UART_Transmit代码，你会看到当你发送1个字节没有超时时，任何阻塞状态都不会！

第二：

从一个巨大的HAL函数及其回调中发送/接收一个字节并不是真正的方法。我想：下一个问题是"我必须如何在那里实现解析？"。我希望你不要在IRQ回调中插入解析函数！

所以一般来说，你需要缓冲。使用循环缓冲区是个好主意。

mxconstants.h:

/* USER CODE BEGIN Private defines */
/* Buffer's length must be select according to real messages frequency */
#define RXBUF_LEN            128 // must be power of 2
#define TXBUF_LEN            128 // must be power of 2
#define RXBUF_MSK            (RXBUF_LEN-1)
#define TXBUF_MSK            (TXBUF_LEN-1)
/* USER CODE END Private defines */

main.c:

uint8_t rx_buf[RXBUF_LEN], tx_buf[TXBUF_LEN];
/* xx_i - counter of input bytes (tx - pushed for transmit, rx - received)
xx_o - counter of output bytes (tx - transmitted, rx - parsed)
xx_e - counter of echoed bytes */
volatile uint16_t rx_i = 0, tx_o = 0;
uint16_t rx_o = 0, rx_e = 0, tx_i = 0;
volatile uint8_t tx_busy = 0;
void transmit(uint8_t byte) 
{
tx_buf[TXBUF_MSK & tx_i] = byte;
tx_i++;
tx_busy = 1;
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_TXE);
}
void main(void)
{
/* Initialization code */
/* ... */
/* Enable usart 1 receive IRQ */
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);
for (;;) {
/* Main cycle */
while (rx_i != rx_e) {
/* echo here */
transmit(rx_buf[RXBUF_MSK & rx_e]);
rx_e++;
}
while (rx_i != rx_o) {
/* parse here */
/* ... */
rx_o++;
}
/* Power save 
while (tx_busy);
HAL_UART_DeInit(&huart1);
*/
}
}

stm32f0xx_it.c：

extern uint8_t rx_buf[RXBUF_LEN], tx_buf[TXBUF_LEN];
extern volatile uint16_t rx_i, tx_o;
extern uint16_t rx_o, rx_e, tx_i;
extern volatile uint8_t tx_busy;
void USART1_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
if((__HAL_UART_GET_IT(&huart1, UART_IT_RXNE) != RESET) && 
(__HAL_UART_GET_IT_SOURCE(&huart1, UART_IT_RXNE) != RESET))
{
rx_buf[rx_i & RXBUF_MSK] = (uint8_t)(huart1.Instance->RDR & 0x00FF);
rx_i++;
/* Clear RXNE interrupt flag */
__HAL_UART_SEND_REQ(&huart1, UART_RXDATA_FLUSH_REQUEST);
}
if((__HAL_UART_GET_IT(&huart1, UART_IT_TXE) != RESET) &&
(__HAL_UART_GET_IT_SOURCE(&huart1, UART_IT_TXE) != RESET))
{
if (tx_i == tx_o) {
__HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1, UART_IT_TXE);
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_TC);
} else {
huart1.Instance->TDR = (uint8_t)(tx_buf[TXBUF_MSK & tx_o] & (uint8_t)0xFF);
tx_o++;
}
}
if((__HAL_UART_GET_IT(&huart1, UART_IT_TC) != RESET) &&
(__HAL_UART_GET_IT_SOURCE(&huart1, UART_IT_TC) != RESET))
{
tx_busy = 0;
__HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1, UART_IT_TC);
}
/* And never call default handler */
return;
/* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
/* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

第三名

关于这个：

为什么HAL_UART_Transmit_IT没有帮助/工作？

因为太慢了！如果您尝试计数HAL_BUSY结果：

uint8_t Rx_data[5]; 
uint32_t tx_timeout = 0;
//Interrupt callback routine
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
static uint32_t hal_busy_counter = 0;
if (huart->Instance == USART1)  //current UART
{
if (HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, &Rx_data[0], 1) == HAL_BUSY) {
hal_busy_counter++;
}        
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, Rx_data, 1);   //activate UART receive interrupt every time on receiving 1 byte
}
}

当您在数据交换后暂停调试器中的MCU时，您会感到惊讶：它将等于丢失的字符数。