STM32CubeMX HAL库 串口的使用

1.配置

2.开启中断后，生成代码 

3.串口的接收

1）.开启空闲中断接收

__HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_IDLE); // 关键步骤：启用空闲中断

2）. 启动接收

调用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 启动异步接收，可以使用连个数组交替接收

#define RX_BUFFER_SIZE 256
uint8_t rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE];

// 在 main() 或某个初始化函数中启动接收
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE);

3).实现接收回调

当以下事件发生时，会触发 HAL_UARTEx_RxEventCallback 回调函数：

• 接收到指定长度（RX_BUFFER_SIZE）的数据；
• 检测到空闲（IDLE）状态。

在回调函数中处理接收到的数据

void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size) {
  if (huart == &huart1) {
    // Size 是实际接收到的数据长度（可能小于 RX_BUFFER_SIZE）
    if (Size > 0) {
      // 处理数据（例如解析、转发等）
      process_received_data(rx_buffer, Size);
    }

    // 重新启动接收，以持续监听数据
    HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE);
  }
}

接收注意事项‌ ‌

1. 缓冲区大小‌：设置的 RX_BUFFER_SIZE 应足够大以容纳最大预期数据包，否则可能溢出。
2. 及时重启接收‌：在回调函数中务必重新调用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT，否则后续数据无法接收。 ‌
3. 数据竞争‌：避免在数据处理过程中修改 rx_buffer，可以使用双缓冲区（Ping-Pong Buffer）策略。 ‌
4. 错误处理‌：检查 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 的返回值，确保启动成功（返回 HAL_OK）。

4.串口的数据的发送 

以下是 STM32 HAL 库中 ‌UART 数据发送‌的常用方式及使用方法总结：

一、UART 数据发送的三种模式‌

根据 HAL 库设计，可通过以下三种方式实现 UART 数据发送：

轮询模式（阻塞式）‌

调用 HAL_UART_Transmit 函数，CPU 持续等待数据发送完成后再执行后续代码。
适用场景‌：简单调试、低频率小数据量传输。

// 示例代码：发送字符串 "Hello"
uint8_t data[] = "Hello";
HAL_UART_Transmit(&huart2, data, sizeof(data), 100);  // 超时时间 100ms

中断模式（非阻塞）‌

调用 HAL_UART_Transmit_IT 函数启动发送，数据通过中断异步传输，CPU 可并行处理其他任务。
适用场景‌：需提高 CPU 利用率的中等数据量传输。

// 步骤：
// 1. 启动发送
HAL_UART_Transmit_IT(&huart2, data, len);

// 2. 实现发送完成回调函数
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    if (huart == &huart2) {
        // 发送完成后的处理（如启动下一次发送）
    }
}

DMA 模式（非阻塞）‌

调用 HAL_UART_Transmit_DMA 函数，DMA 控制器直接搬运数据至 UART 外设，完全释放 CPU。
适用场景‌：高速、大数据量传输（如音频流、图像数据）。

// CubeMX 配置：
// 1. 开启 UART DMA 发送通道
// 2. 启动发送
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart2, data, len);

二、发送模式选择建议‌

模式    优点                            缺点                          典型应用场景

轮询    实现简单                     阻塞 CPU                 调试输出、简单指令
中断    非阻塞、                     中等效率                  频繁中断可能影响系统实时性    中速数据包传输
DMA    零 CPU 占用、高效    需配置 DMA 通道    高速大数据传输

三、关键配置步骤‌

1.CubeMX 基础配置‌

启用 UART 外设并配置波特率、数据位等参数。
中断模式‌：使能 UART 全局中断（NVIC 设置优先级）。
DMA 模式‌：添加 DMA 通道（方向为 Memory-to-Peripheral）。

2.代码实现要点‌

中断模式‌需实现 HAL_UART_TxCpltCallback 回调函数处理发送完成事件。
DMA 模式‌需确保发送缓冲区在 DMA 传输期间保持有效（避免使用栈内存）。

四、注意事项‌

1. 错误处理‌：检查函数返回值（如 HAL_OK），并在 HAL_UART_ErrorCallback 中处理超时或硬件错误。
2. 缓冲区管理‌：避免在发送过程中修改发送缓冲区数据（尤其在使用 DMA 时）。可使用双缓冲区交替发送以提高效率。
3. 重新启动发送‌：在中断或 DMA 回调中需手动重启发送流程（如需连续传输）。

五、进阶优化‌

自定义协议‌：结合空闲中断（IDLE）实现不定长数据帧接收，与发送逻辑配合使用。
混合模式‌：对关键数据使用中断/DMA，非关键数据使用轮询，平衡系统负载。

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通过合理选择发送模式并优化配置，可显著提升 STM32 UART 通信的效率和可靠性。