前言

若无特殊说明，串口配置默认为115200 Baud，8位数据位，1位停止位，无校验位。

中断，回调？

中断：是一种硬件机制，当外设或特定事件发生时，CPU会暂停当前任务，转而执行对应的中断服务程序（ISR），处理完毕后再返回原任务。

中断回调：是软件层面的机制。当中断发生并被ISR捕获后，HAL库会自动调用用户自定义的回调函数，用户仅需在回调中编写具体的处理逻辑。

核心思路：每接收1个字节数据，就触发1次中断，进入中断回调函数。若检测到包头，开始将数据存入缓冲区，并更新索引。达到指定长度，或接收到包尾后，进入数据处理函数。

CUBEMX配置

新建工程

新建CUBEMX工程（略），打开串口配置页面，选择异步模式，其余配置保持默认。

uart1

配置中断

在NVIC配置页面，勾选USARTx global interrupt，启用串口中断。

uartit1

生成代码

配置工程名、Code Generator等基本设置，生成代码。

uart4

Keil代码

函数介绍

HAL库的普通串口中断接收函数如下：

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

其中，三个参数分别为串口号、首位接收数据地址、数据长度。

串口中断回调函数如下：

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void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){
    // 接收完成后的处理
}

初始化

  • 定义接收缓冲区、数据索引和数据存放缓冲区变量

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    /* USER CODE BEGIN PV */
    uint8_t rx_buf = 0;
    uint8_t rx_idx = 0;
    uint8_t UART1_RX_BUF[32];
    /* USER CODE END PV */

  • 开启串口中断接收

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    /* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &rx_buf, 1);
    /* USER CODE END 2 */

重写中断回调函数

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/* USER CODE BEGIN 4 */
// 假设数据包格式为：AA BB（包头） + 12字节数据 + CC DD（包尾）
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){
  if(huart->Instance == USART1){
    if(rx_idx == 0 && rx_buf != 0xAA){ // 检验包头1
      HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &rx_buf, 1); // 若包头错误则不处理数据，直接重启接收
    }
    else{ // 包头正确，存数据
      UART1_RX_BUF[rx_idx++] = rx_buf;
      if(rx_idx == 16){ // 达到数据长度
        rx_idx = 0;
        if(UART1_RX_BUF[1] == 0xBB){ // 检验包头2
          DataReceive(UART1_RX_BUF); // 数据处理函数，由用户实现，建议含包尾检验
        }
      }
      HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &rx_buf, 1);
    }
  }
}
/* USER CODE END 4 */
  • 若包中数据长度未知，则可以将if(rx_idx == 16)的判定条件改为if(rx_idx >= 2 && UART1_RX_BUF[rx_idx-1] == 0xDD && UART1_RX_BUF[rx_idx-2] == 0xCC)，即检测到包尾时进入数据处理函数。