STM32CubeMX->FreeRTOS+USART接收不定长数据
由于本人做的一个项目功能相对复杂，要求使用操作系统，且项目工程中有很多需要串口操作的外设，所以需要对串口设计不定长的收发功能，裸机跑惯了的孩子就是比较野，一天瞎吉尔弄，现在是不是GG，这里先批评一下自己。为了解决这一问题并做个笔记，就有了这篇博客。
实现思路：
使用串口、定时器记录接收到的数据，每5ms进入一次处理函数（一条数据处理完毕）
使用一个计数位、一个标志位、一个暂存buff
标志位置1则认为数据处理完成，将数据打印出来
使用硬件功能：串口3及中断，定时器7及中断
使用操作系统元素：一个互斥量
使能RTOS后会RTOS会强制调用系统时钟，所以在使能了操作系统之后需要将系统时钟换为定时器TIM1
操作步骤
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启动STM32CubeMX并对芯片选型
主要设置- 串口3及中断使能，115200,8,None,1
- 定时器7及中断使能，预分频9000-1，自动重载50-1（时钟树APB1、2为90MHz）
- SYS时钟源设为定时器1
- 使能FreeRTOS，创建1个串口任务、创建1个互斥量
- 使能两个GPIO输出驱动LED
以上都清楚的大佬转到代码功能实现继续
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使能RCC时钟源为外部时钟
3. 设置SYS调试方式为串口，时钟源改为定时器1
4. 设置时钟树，是APB1、2为90MHz，或者自行设定，在后面定时器工作会用到
5. 使能串口3，并启用串口3中断，串口3设置为115200，8Bit，None，1（不知道什么意思的就没有必要看下去了）
6. 使能定时器7，并使能中断，定时器预分频系数与之前的90MHz相关，需要通过预分频系数和自动重载值将定时时间设为5ms【200Hz】，不会算的看我定时器博客（这里我用了一个不常用的定时器，用哪个都可以，只要注意好定时器隶属哪根时钟线就行）
7. 使能FreeRTOS并创建一个串口任务和一个互斥量（互斥量用于串口数据接收完成后进入串口任务）
8. 设置两个IO输出作为一个可视化依据
9. 项目命名、选择使用的程序编辑软件我的是MDK_ARM V5、分离.c.h文件，点击右上角GENERATE CODE生成工程
- 打开项目，先编译没有错误之后再进行修改
代码功能实现
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首先在usart.c文件对串口3进行printf函数重定义，使串口3可用printf函数输出
内容加入到/* USER CODE BEGIN 0 */框架内
/* USER CODE BEGIN 0 */ /********************************************************************************/ #include "stdio.h" //加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB //#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f) #if 1 #pragma import(__use_no_semihosting) //标准库需要的支持函数 struct __FILE { int handle; }; FILE __stdout; //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式 void _sys_exit(int x) { x = x; } //重定义fputc函数 int fputc(int ch, FILE *f) { while((USART3->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕 USART3->DR = (uint8_t) ch; return ch; } #endif /********************************************************************************/ /* USER CODE END 0 */ -
定义串口使用的变量
主要包括串口数据存储BUFF，串口数据长度计数BUFF，串口接收成功标志位（此处借鉴正点原子的串口处理方法）
在main.c文件下的定义/* USER CODE BEGIN PV */框架内定义
/* USER CODE BEGIN PV */ /********************************************************************************/ uint8_t RxBuffer[MAX_REC_LENGTH] = {0}; //串口数据存储BUFF 长度2048 uint8_t RxFlag = 0; //串口接收完成标志符 uint16_t RxCounter = 0; //串口长度计数 uint8_t RxTemp[REC_LENGTH] = {0}; //串口数据接收暂存BUFF 长度1 extern osSemaphoreId myBinarySem01Handle; //操作系统定义的互斥量 /********************************************************************************/ /* USER CODE END PV */并在usart.h文件下的/* USER CODE BEGIN Private defines */框架下定义长度和链接串口用变量
/* USER CODE BEGIN Private defines */ /********************************************************************************/ #define REC_LENGTH 1 #define MAX_REC_LENGTH 2048 extern uint8_t RxBuffer[MAX_REC_LENGTH]; extern uint8_t RxFlag; extern uint16_t RxCounter; extern uint8_t RxTemp[REC_LENGTH]; /********************************************************************************/ /* USER CODE END Private defines */ -
串口中断回调函数，在main.c的/* USER CODE BEGIN 4 */框架下添加串口回调函数
/********************************************************************************/ void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)//串口3接收完成回调函数 { if(huart->Instance == USART3) { __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim7,0); //清除定时器7计数值 if(0 == RxCounter) //如果是首字符（每帧数据开头）则开启定时器 { __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim7, TIM_FLAG_UPDATE); //清除中断标志位 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim7); //开启基本定时器 } RxBuffer[RxCounter] = RxTemp[0]; //缓存数据放入接收数组 RxCounter++; //计数器加1 HAL_UART_Receive_IT(&huart3,(uint8_t *)RxTemp, REC_LENGTH); //重新使能中断 } } /********************************************************************************/ -
定时器周期回调函数，由于在设置中系统时钟使用了定时器1，所以在main.c文件存在
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)在函数 /* USER CODE BEGIN Callback 1 */框架下添加定时器7的回调函数
/* USER CODE BEGIN Callback 1 */ /********************************************************************************/ if(htim->Instance == TIM7) { HAL_GPIO_TogglePin(DS1_GPIO_Port, DS1_Pin); //LED反转一次 RxFlag = 1; //接收标志位置1 HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim7); //关闭定时器 osSemaphoreRelease(myBinarySem01Handle); //释放二值信号量，进入串口任务 } /********************************************************************************/ /* USER CODE END Callback 1 */ -
对freeRTOS添加任务
首先在freertos.c文件的/* USER CODE BEGIN Includes */ 框架下添加串口使用的头文件
/* USER CODE BEGIN Includes */ /********************************************************************************/ #include "usart.h" #include "stdio.h" /********************************************************************************/ /* USER CODE END Includes */ -
在freertos主任务中启动串口中断以及添加LED闪烁任务
/* USER CODE END Header_StartDefaultTask */ void StartDefaultTask(void const * argument) { /* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */ HAL_UART_Receive_IT(&huart3,(uint8_t *)RxTemp, REC_LENGTH); /* Infinite loop */ for(;;) { HAL_GPIO_TogglePin(DS0_GPIO_Port,DS0_Pin); osDelay(200); } /* USER CODE END StartDefaultTask */ } -
在freertos串口子任务中添加串口数据打印功能
/* USER CODE END Header_Start_U3_Task */ void Start_U3_Task(void const * argument) { /* USER CODE BEGIN Start_U3_Task */ /* Infinite loop */ for(;;) { /********************************************************************************/ osSemaphoreWait(myBinarySem01Handle,100); //等待二值信号量 if(RxFlag == 1) //数据接收完成 { for(int i = 0; i<RxCounter; i++) //打印接收数组存储的内容 printf("%c",RxBuffer[i]); printf("\r\n"); //打印完成换行 RxFlag = 0; //接收标志清零 RxCounter = 0; //接收计数清零 memset(RxBuffer ,0, MAX_REC_LENGTH); //清空接收数组 } /********************************************************************************/ osDelay(1); } /* USER CODE END Start_U3_Task */ }
实验结果
编译下载程序，打开串口调试助手，用串口转USB模块将串口3接入电脑，使用串口调试助手测试
上图为测试结果，发送ASWaterbenben后回复相同内容，每帧数据用换行符隔开，至此，实验成功！
DS0灯200ms反转一次，每次接收到一帧完整数据DS1灯就会反转一次。这个效果难以展示，你们自己试试就好！
如果本博客对您有帮助，希望点赞关注走一波，今后会看心情更新！哈哈哈哈哈哈哈哈哈