STM32串口空闲中断使用体验

庄永

看到很多工程师写串口接收代码，都是使用单字节接收中断，这样其实没有发挥好STM32的资源。
利用串口IDLE+DMA实现不定长连续通信能够大大提高效率，感觉处理得当甚至可能操作自带硬件串口FIFO的串口外设。但是不知道为什么很少有人用。最近在设计一个串口通信代码框架，使用到了IDLE，遇到一些问题，研究之后找到问题，网上关于这方面内容不多，所以发出来和各位硬汉粉交流。

1、上电初始化之后进入一次空闲中断问题
看了很多资料说什么要延时一会，但是这种浪费CPU的行为是不建议的，而且我实际测试也没啥作用，也有可能是有没有领会到精髓；其实这种问题解决方案就是RX设置为上拉输入就可以了，设置上拉之后下面的问题也都会得到改善和解决。个人觉得是设置为浮空，容易受到干扰，导致频繁的出现空闲中断；如果对功耗有要求的话，另一个办法就是增加软件校验，收到数据校验之后再决定用不用，但是这种办法存在问题，如果干扰很严重，容易出现HardFault。

2、没有数据输入，却频繁接收到数据
其实这些都不是数据来的，大部分是错误，这就设计一个很少有人用的串口检测，STM32提供的再多缓冲器下的错误中断检测，只需要使能错误中断，在中断函数里面检测到错误复位一下接收。实测大部分是噪声引起的帧错误，所以如果RX设计为上拉输入，也能够避免这种问题的出现。

以上，如有不对。欢迎留言讨论。

caicaptain2

总结一下，RX应该设置为上拉。 最好还是外部上拉。因为mcu复位期间（比如持续的按住复位按键），RX管脚是默认的下拉状态，会导致其他的设备误读。

庄永

caicaptain2 发表于 2020-11-6 13:59
总结一下，RX应该设置为上拉。 最好还是外部上拉。因为mcu复位期间（比如持续的按住复位按键），RX管脚是默 ...

精辟。我一大堆其实就两点，一就是能上拉就别浮空，二是多缓冲器通信错误侦测一定要加上。

eric2013

谢谢楼主分享。

zl1215

LZ说的很不错，使用IDLE确实有几个地方注意点，各个错误标志位的中断一定要加上，并在中断函数中处理是IDLE还是错误，有错误则直接清除即可。如果不加的话很有可能长时间运行发生异常，因为一旦发生错误，如果不清楚就会发送接受失败。不过大部分MCU的IDLE都只能1~2个字节，这个超时时间还是略短了一些。

wdliming

是这样吗？？

glory

这种经验分享讨论很宝贵

庄永

zl1215 发表于 2020-11-7 08:18
LZ说的很不错，使用IDLE确实有几个地方注意点，各个错误标志位的中断一定要加上，并在中断函数中处理是IDLE ...

是的，一般发生错误没有判断到错误的话，很有可能数据完全不是想要的，像是被加密的一样。

庄永

wdliming 发表于 2020-11-7 14:16
是这样吗？？

是的，如果环境恶劣的情况下，建议外加上拉。

wdliming

庄永 发表于 2020-11-8 18:13
是的，如果环境恶劣的情况下，建议外加上拉。

多谢多谢~~

XG92

感谢分享

Edmund1964

使用idle可以， 但如果说使用IDLE作为帧与帧的区分， 那么就要小心， 除非通信两端都是你的出品， 否则很可以会隐藏大问题。

廷润

我一直是纯软件开发，相对片面的聊一下看法：
1.上电初始化延时一会，我已经习惯这么操作。例如早期ST芯片初始化都喜欢用一个延时后再开始设备初始化，避免当前硬件供电不稳导致产品量产个别产品稳定性不良问题。
    回归UART通信，如果硬件做了模块化功能封装，例如产品小板是对接232串口、485型芯片等等，小板的模块电源如果得不到很好的保证，有必要做上电延时，确保模块得到稳定的电源再响应正常通信。
    现象举例：从软件的思维看串口打印，我使用USB转TTL的小板，直接连接到PA9,PA10,看打印，上电看UART初始化的通信打印都是正常的；USB转串口连接到产品的232通信输出口，上电看串口打印第二条打印总是乱码。问题规避措施：把串口初始化放后一点，甚至作为第二功能初始化，产品跑了两个循环再根据标志位初始化串口，响应功能通信也行。
2.数据的稳定性，UART通信，数据包也可以走 Modbus协议；数据通信开始，可以用指定的功能码过滤第一层,说白了第一个BYTE是地址码第二个是功能码，有数据进来，直接匹配功能码是否是当前产品通信需要的，如果不是直接丢弃当前的数据包；还可以走Modbus的数据做否定回复。另外数据包走Modbus协议传输，还可以对数据包进行CRC校准，进一步保证数据的完整性。
   PS，如果走Modbus通信，建议还要消化一下驱动模板，有些Modbus驱动是针对指令+开关量简单的数据通信（将BUFFER优化成32BYTE），必须要把指令包限制改大，具体根据自己通信的数据包特点做优化。

庄永

Edmund1964 发表于 2020-11-21 18:25
使用idle可以， 但如果说使用IDLE作为帧与帧的区分， 那么就要小心， 除非通信两端都是你的出品， 否则很可 ...

一般做产品，即使不是自己的产品，设计串口通信，一般都会双方先敲定通讯格式的。

庄永

廷润 发表于 2020-11-22 15:51
我一直是纯软件开发，相对片面的聊一下看法：
1.上电初始化延时一会，我已经习惯这么操作。例如早期ST芯片 ...

大侠是个老司机了。

庄永

廷润 发表于 2020-11-22 15:51
我一直是纯软件开发，相对片面的聊一下看法：
1.上电初始化延时一会，我已经习惯这么操作。例如早期ST芯片 ...

1、延时一会儿确实会有作用的，所以写驱动把时钟和串口开关分开来写，但是有时候错误出现在打开串口读写瞬间，一般写需要像硬汉哥那样打开瞬间清除一下标志，读必要的时候舍弃第一次空闲中断之前的数据2、数据不稳定主要是表现在用DMA+IDLE读写的出现串口的一些硬件错误，比如帧错误、噪声错误等，这些主要是由于总线上的干扰，按照数据格式来决定是否保留数据使用，则会频繁丢弃数据。所以需要加上拉以保证总线稳定

旮旯旭

STM32V6之串口HAL库串口空闲中断接收不定长字节代码实现 http://www.armbbs.cn/forum.php?m ... 77&fromuid=8820 (出处: 硬汉嵌入式论坛)