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HAL库UART的几个常用函数讲解+中断处理过程讲解

     HAL库是比较全面的,封装比较彻底的,也是功能比较强大的。使用HAL库,我们直接调用它的API函数,不用关心它的底层操作过程。使用HAL库,省去了好多繁琐的处理过程,不再需要我们自己写如等待等过程。HAL库也包含如Ethernet、USB等高级外设的驱动。对于初接触它的人来说,尤其是用惯了标准库的人,总会有各种不适应和排斥感。就拿UART来说,我们通过中断方式接受或发送数据。如果仿真调试的话,会发现UART有开关中断的现象,而不是中断一直开着。


下面,就讲解UART常用函数以及中断处理过程。

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

串口发送,发送指定长度的数据。如果超时没发送完成,则不再发送,返回超时标志(HAL_TIMEOUT)。


HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout);

串口接收,接收指定长度的数据。如果超时没接收完成,则不再接收数据到指定缓冲区,返回超时标志(HAL_TIMEOUT)。


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

串口中断发送,以中断方式发送指定长度的数据。

大致过程是,把 发送缓冲区指针 指向 要发送的数据,设置 发送长度,发送计数器初值,然后使能串口发送中断,触发串口中断。再然后,串口中断函数处理,直到数据发送完成,而后关闭中断,不再发送数据,串口发送完成回调函数


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

串口中断接收,以中断方式接收指定长度数据。

大致过程是,把 接收缓冲区指针 指向 要存放接收数据的数组,设置 接收长度,接收计数器初值,然后使能串口接收中断。接收到数据时,会触发串口中断。再然后,串口中断函数处理,直到接收到指定长度数据,而后关闭中断,不再触发接收中断,调用串口接收完成回调函数。


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

串口DMA发送,以DMA方式发送指定长度的数据。

过程是,把 发送缓冲区指针 指向 要发送的数据,设置 发送长度,发送计数器初值,设置 DMA传输完成中断的回调函数,使能DMA控制器中断,使能DMA控制器传输,使能UART的DMA传输请求。然后,UART便会发送数据,直到发送完成,触发DMA中断。DMA中断处理,如果 DMA模式 是 循环模式,则 直接 调用 DMA传输完成中断的回调函数。如果 DMA模式 是 正常模式,则 先 关闭DMA传输完成中断,不再触发DMA中断,再 调用 DMA传输完成中断的回调函数。


DMA传输完成中断的回调函数处理过程,如果 DMA模式 是 循环模式,则 直接 调用 串口发送完成回调函数。如果 DMA模式 是 正常模式,则 先关闭 UART的DMA传输请求, 再 使能串口传输完成中断,直到传输完成,触发中断。串口传输完成中断处理,关闭中断,调用串口发送完成回调函数


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

串口DMA接收,以DMA方式接收指定长度的数据。过程是,把 接收缓冲区指针 指向 要存放接收数据的数组,设置 接收长度,接收计数器初值,设置 DMA传输完成中断的回调函数,使能DMA控制器中断,使能DMA控制器传输,使能UART的DMA传输请求。然后,UART接收到数据,便会通过DMA把数据存到接收缓冲区,直到接收到指定长度数据,触发DMA中断。DMA中断处理,如果 DMA模式 是 循环模式,则 直接 调用 DMA传输完成中断的回调函数。如果 DMA模式 是 正常模式,则 先 关闭DMA传输完成中断,不再触发DMA中断,再 调用 DMA传输完成中断的回调函数。DMA传输完成中断的回调函数处理过程,如果 DMA模式 是 循环模式,则 直接 调用 串口接收完成回调函数。如果 DMA模式 是 正常模式,则 先关闭 UART的DMA传输请求, 再 调用 串口接收完成回调函数。



由于函数较多和过长的缘故,下面仅以HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)为例,分析源码

/**  * @brief  Sends an amount of data in non blocking mode.  * @param  huart: pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains  *                the configuration information for the specified UART module.  * @param  pData: Pointer to data buffer  * @param  Size: Amount of data to be sent  * @retval HAL status  */                   串口中断发送,以中断方式发送指定长度的数据。

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
{               
  /* Check that a Tx process is not already ongoing */
  if(huart->gState == HAL_UART_STATE_READY)    如果 串口空闲,则执行以下语句。
  {
    if((pData == NULL ) || (Size == 0U))      如果发送数据为空或者发送长度为0,则返回错误。
    {
      return HAL_ERROR;
    }

    /* Process Locked */
    __HAL_LOCK(huart);                上锁。

    huart->pTxBuffPtr = pData;               结构体变量 huart 的 参数设置。发送缓冲区,发送长度,发送计数器。
    huart->TxXferSize = Size;
    huart->TxXferCount = Size;

    huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;
    huart->gState = HAL_UART_STATE_BUSY_TX;           状态设为 发送繁忙。

    /* Process Unlocked */
    __HAL_UNLOCK(huart);               解锁。

   /* Enable the UART Transmit data register empty Interrupt */
    SET_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_TXEIE);              使能UART发送数据寄存器空中断,则会触发串口中断(发送中断)。

    return HAL_OK;
  }
  else               如果 串口忙,则返回 忙状态。
  {
    return HAL_BUSY;   
  }
}





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ruohan
LV.9
2
2020-11-24 19:56
具体讲讲回调函数
0
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