开发平台：Keil 5
库函数版本：V3.5
芯片：STM32F407VET6
1 STM32的串口接收数据的方式
STM32的串口接收数据有三种方式可以选择：
1.1 轮询接收
在主循环中一直判断串口接收完成标志位是否置位，如果置位则读取收到的数据。该种模式一般不会使用，其缺点很明显，当主函数在做其他工作时接收数据标志位置位，此时将得不到及时响应，从而错过后续数据的接收。
1.2 中断接收
将串口接收配置为中断模式，当有数据收到时，进入到串口接收中断中读取数据。这种方式使用最多，好处是可以处理收到的每一字节数据，数据不会有漏掉，适合一般数据量少、接收频率低的场合。但是当频繁接收数据且串口使用多（STM32F4有六路串口）的情况下，会频繁的进入串口中断处理接收到的数据，会影响系统的性能。
1.3 空闲中断接收
严格来说，空闲中断接收模式也是一种中断接收模式，只不过稍加改进，当一帧数据接收完成之后，串口会进入到空闲中断中去，然后在空闲中断中处理收到的数据。这种模式对处理不定长数据帧带来很大的便利，我们不必频繁的进入接收中断处理数据，但是弊端也是明显的，由于每次都要接收完一个完整的数据帧后才空闲中断，所以当一帧数据出错时，我们也不得不接收这帧错误的数据。在通讯可靠的场合，使用空闲中断接收模式接收串口数据，将会大大提高系统的性能。
2 空闲中断接收原理及使用方法
2.1空闲中断接收的原理
其实，空闲中断接收的原理非常简单，比如我们在使用波特率为115200 8 N 1模式接收数据时，接收每个bit和每个byte需要的时间是固定的，当我们发送一帧数据，如：0x55 0xaa 0x00 0x01 0x02 0x03 时，发送是连续的，也就是说如果使用串口接收中断，那么就会进入六次接收中断里，直到收到最后一byte数据0x03为止，但是我们使用空闲中断接收模式时，在收到最后一byte数据0x03后的一个byte时间段后没有收到下一byte数据，串口就认为此时处于空闲模式，然后就触发了空闲中断，进入到空闲中断接收服务函数中了。
2.2 空闲中断使用方法
我们使用DMA来暂存接收到的串口数据，然后在空闲中断中取出数据。整个操作比较简单。接下来谈谈整个实现过程。
2.2.1 串口配置
这里我使用串口5
//串口5配置void UART5_Config（uint32_t bound）{ //GPIO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOA，ENABLE）; //使能GPIOA时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOB，ENABLE）; //使能GPIOB时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOC，ENABLE）; //使能GPIOC时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOD，ENABLE）; //使能GPIOD时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_UART5，ENABLE）;//使能UART5时钟 //串口5对应引脚复用映射 GPIO_PinAFConfig（GPIOC，GPIO_PinSource12，GPIO_AF_UART5）; //GPIOC12复用为UART5 GPIO_PinAFConfig（GPIOD，GPIO_PinSource2，GPIO_AF_UART5）; //GPIOD2复用为UART5 //UART5端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //GPIOC11与GPIOC12 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init（GPIOC，&GPIO_InitStructure）; //初始化PC12 //UART5端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //GPIOD2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init（GPIOD，&GPIO_InitStructure）; //初始化PD2 //UART5 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式 USART_Init（UART5， &USART_InitStructure）; //初始化串口4 USART_Cmd（UART5， ENABLE）; //使能串口5 USART_ClearFlag（UART5， USART_FLAG_TC）; USART_ITConfig（UART5， USART_IT_IDLE， ENABLE）;//开启相关中断 //Usart5 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART5_IRQn;//串口5中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//抢占优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）; //根据指定的参数初始化VIC寄存器、}
2.2.2 DMA配置
//DMAx的各通道配置//这里的传输形式是固定的，这点要根据不同的情况来修改//外设到存储器模式/8位数据宽度/存储器增量模式//DMA_Streamx:DMA数据流，DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7//chx:DMA通道选择，@ref DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7//par：外设地址//mar：存储器地址//ndtr：数据传输量 void MYDMA_ConfigPtoM（DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx，u32 chx，u32 par，u32 mar，u16 ndtr）{ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; if（（u32）DMA_Streamx》（u32）DMA2）//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1 { RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_DMA2，ENABLE）;//DMA2时钟使能 }else { RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_DMA1，ENABLE）;//DMA1时钟使能 } DMA_DeInit（DMA_Streamx）; while （DMA_GetCmdStatus（DMA_Streamx） ！= DISABLE）{}//等待DMA可配置 /* 配置 DMA Stream */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx; //通道选择 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址 DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存储器0地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外设到存储器模式 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//数据传输量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度：8位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存储器数据长度：8位 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用循环模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输 DMA_Init（DMA_Streamx， &DMA_InitStructure）;//初始化DMA Stream}
2.2.3 初始化相关
UART5_Config（115200）; //串口5接收DMA配置 MYDMA_ConfigPtoM（DMA1_Stream0，DMA_Channel_4，（u32）&UART5-》DR，（u32）MPU6050Rdata，MPU6050_MAX_RDATA）; DMA2_Stream0-》NDTR = 0; USART_DMACmd（UART5，USART_DMAReq_Rx，ENABLE）; //允许DMA接收
2.2.4 串口空闲中断服务函数
static uint8_t first_flag = 0; //串口5全局中断服务函数void UART5_IRQHandler（void） { uint8_t * pHead1 = NULL， *pHead2 = NULL; //接收头指针 uint32_t FindLen = 0; //临时变量 //第一次进中断需要等待一会儿才能进IDLE中断 没搞明白 if（first_flag） { first_flag = 0; delay_ms（100）; //第一次进来等待一会儿 } //串口空闲中断 if（USART_GetITStatus（UART5， USART_IT_IDLE） ！= RESET） { DMA_Cmd（DMA1_Stream0，DISABLE）; //关闭DMA传输 RecvLen=UART5-》DR;//清除中断标志位 RecvLen=UART5-》SR; RecvLen=MPU6050_MAX_RDATA-DMA_GetCurrDataCounter（DMA1_Stream0）; //收到的数据长度 /*接下来就是数据处理部分了，这部分也可以放在main的while（1）中来处理 这里给出一种可行的处理方式 */ if（（RecvLen%3） ==0） //成功收到了一帧数据 { FindLen = RecvLen; pHead1 = MPU6050Rdata; //帧头2byte字节 pHead2 = MPU6050Rdata+1; // while（FindLen） { //如果找到了数据 if（（*pHead1 == MPU6050_HEAD1） &&（*pHead2 == MPU6050_HEAD2） ） { MPURcvData.flags |= RECV_ANGLE; memcpy（MPURcvData.angle， （pHead2 +1 ）， 8）; break; //退出 } else //没有找到数据接着遍历 { pHead1 ++; pHead2 ++; FindLen --; } } } else //不是一帧完整的数据 { } memset（UART5， 0， RecvLen）; //清空接受区 DMA1_Stream0-》NDTR=MPU6050_MAX_RDATA;//重新装填 DMA_Cmd（DMA1_Stream0，ENABLE）; //接着传输 } }
经过以上操作我们便可以使用STM32F4的串口空闲中断模式+DMA来处理串口接收到的数据。经过实际测试，在从设备10ms的频率发送不定长数据帧时，串口空闲中断模式接收数据稳定，达到设计需要。但是在使用中发现，第一次无法进入到串口空闲中断中，所以才在第一次进入中断服务函数中延时了100ms，以后就可以正常进入空闲中断了，不知道为啥，还请高手赐教。
开发平台：Keil 5
库函数版本：V3.5
芯片：STM32F407VET6
1 STM32的串口接收数据的方式
STM32的串口接收数据有三种方式可以选择：
1.1 轮询接收
在主循环中一直判断串口接收完成标志位是否置位，如果置位则读取收到的数据。该种模式一般不会使用，其缺点很明显，当主函数在做其他工作时接收数据标志位置位，此时将得不到及时响应，从而错过后续数据的接收。
1.2 中断接收
将串口接收配置为中断模式，当有数据收到时，进入到串口接收中断中读取数据。这种方式使用最多，好处是可以处理收到的每一字节数据，数据不会有漏掉，适合一般数据量少、接收频率低的场合。但是当频繁接收数据且串口使用多（STM32F4有六路串口）的情况下，会频繁的进入串口中断处理接收到的数据，会影响系统的性能。
1.3 空闲中断接收
严格来说，空闲中断接收模式也是一种中断接收模式，只不过稍加改进，当一帧数据接收完成之后，串口会进入到空闲中断中去，然后在空闲中断中处理收到的数据。这种模式对处理不定长数据帧带来很大的便利，我们不必频繁的进入接收中断处理数据，但是弊端也是明显的，由于每次都要接收完一个完整的数据帧后才空闲中断，所以当一帧数据出错时，我们也不得不接收这帧错误的数据。在通讯可靠的场合，使用空闲中断接收模式接收串口数据，将会大大提高系统的性能。
2 空闲中断接收原理及使用方法
2.1空闲中断接收的原理
其实，空闲中断接收的原理非常简单，比如我们在使用波特率为115200 8 N 1模式接收数据时，接收每个bit和每个byte需要的时间是固定的，当我们发送一帧数据，如：0x55 0xaa 0x00 0x01 0x02 0x03 时，发送是连续的，也就是说如果使用串口接收中断，那么就会进入六次接收中断里，直到收到最后一byte数据0x03为止，但是我们使用空闲中断接收模式时，在收到最后一byte数据0x03后的一个byte时间段后没有收到下一byte数据，串口就认为此时处于空闲模式，然后就触发了空闲中断，进入到空闲中断接收服务函数中了。
2.2 空闲中断使用方法
我们使用DMA来暂存接收到的串口数据，然后在空闲中断中取出数据。整个操作比较简单。接下来谈谈整个实现过程。
2.2.1 串口配置
这里我使用串口5
//串口5配置void UART5_Config（uint32_t bound）{ //GPIO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOA，ENABLE）; //使能GPIOA时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOB，ENABLE）; //使能GPIOB时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOC，ENABLE）; //使能GPIOC时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOD，ENABLE）; //使能GPIOD时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_UART5，ENABLE）;//使能UART5时钟 //串口5对应引脚复用映射 GPIO_PinAFConfig（GPIOC，GPIO_PinSource12，GPIO_AF_UART5）; //GPIOC12复用为UART5 GPIO_PinAFConfig（GPIOD，GPIO_PinSource2，GPIO_AF_UART5）; //GPIOD2复用为UART5 //UART5端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //GPIOC11与GPIOC12 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init（GPIOC，&GPIO_InitStructure）; //初始化PC12 //UART5端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //GPIOD2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init（GPIOD，&GPIO_InitStructure）; //初始化PD2 //UART5 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式 USART_Init（UART5， &USART_InitStructure）; //初始化串口4 USART_Cmd（UART5， ENABLE）; //使能串口5 USART_ClearFlag（UART5， USART_FLAG_TC）; USART_ITConfig（UART5， USART_IT_IDLE， ENABLE）;//开启相关中断 //Usart5 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART5_IRQn;//串口5中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//抢占优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）; //根据指定的参数初始化VIC寄存器、}
2.2.2 DMA配置
//DMAx的各通道配置//这里的传输形式是固定的，这点要根据不同的情况来修改//外设到存储器模式/8位数据宽度/存储器增量模式//DMA_Streamx:DMA数据流，DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7//chx:DMA通道选择，@ref DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7//par：外设地址//mar：存储器地址//ndtr：数据传输量 void MYDMA_ConfigPtoM（DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx，u32 chx，u32 par，u32 mar，u16 ndtr）{ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; if（（u32）DMA_Streamx》（u32）DMA2）//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1 { RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_DMA2，ENABLE）;//DMA2时钟使能 }else { RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_DMA1，ENABLE）;//DMA1时钟使能 } DMA_DeInit（DMA_Streamx）; while （DMA_GetCmdStatus（DMA_Streamx） ！= DISABLE）{}//等待DMA可配置 /* 配置 DMA Stream */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx; //通道选择 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址 DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存储器0地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外设到存储器模式 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//数据传输量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度：8位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存储器数据长度：8位 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用循环模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输 DMA_Init（DMA_Streamx， &DMA_InitStructure）;//初始化DMA Stream}
2.2.3 初始化相关
UART5_Config（115200）; //串口5接收DMA配置 MYDMA_ConfigPtoM（DMA1_Stream0，DMA_Channel_4，（u32）&UART5-》DR，（u32）MPU6050Rdata，MPU6050_MAX_RDATA）; DMA2_Stream0-》NDTR = 0; USART_DMACmd（UART5，USART_DMAReq_Rx，ENABLE）; //允许DMA接收
2.2.4 串口空闲中断服务函数
static uint8_t first_flag = 0; //串口5全局中断服务函数void UART5_IRQHandler（void） { uint8_t * pHead1 = NULL， *pHead2 = NULL; //接收头指针 uint32_t FindLen = 0; //临时变量 //第一次进中断需要等待一会儿才能进IDLE中断 没搞明白 if（first_flag） { first_flag = 0; delay_ms（100）; //第一次进来等待一会儿 } //串口空闲中断 if（USART_GetITStatus（UART5， USART_IT_IDLE） ！= RESET） { DMA_Cmd（DMA1_Stream0，DISABLE）; //关闭DMA传输 RecvLen=UART5-》DR;//清除中断标志位 RecvLen=UART5-》SR; RecvLen=MPU6050_MAX_RDATA-DMA_GetCurrDataCounter（DMA1_Stream0）; //收到的数据长度 /*接下来就是数据处理部分了，这部分也可以放在main的while（1）中来处理 这里给出一种可行的处理方式 */ if（（RecvLen%3） ==0） //成功收到了一帧数据 { FindLen = RecvLen; pHead1 = MPU6050Rdata; //帧头2byte字节 pHead2 = MPU6050Rdata+1; // while（FindLen） { //如果找到了数据 if（（*pHead1 == MPU6050_HEAD1） &&（*pHead2 == MPU6050_HEAD2） ） { MPURcvData.flags |= RECV_ANGLE; memcpy（MPURcvData.angle， （pHead2 +1 ）， 8）; break; //退出 } else //没有找到数据接着遍历 { pHead1 ++; pHead2 ++; FindLen --; } } } else //不是一帧完整的数据 { } memset（UART5， 0， RecvLen）; //清空接受区 DMA1_Stream0-》NDTR=MPU6050_MAX_RDATA;//重新装填 DMA_Cmd（DMA1_Stream0，ENABLE）; //接着传输 } }
经过以上操作我们便可以使用STM32F4的串口空闲中断模式+DMA来处理串口接收到的数据。经过实际测试，在从设备10ms的频率发送不定长数据帧时，串口空闲中断模式接收数据稳定，达到设计需要。但是在使用中发现，第一次无法进入到串口空闲中断中，所以才在第一次进入中断服务函数中延时了100ms，以后就可以正常进入空闲中断了，不知道为啥，还请高手赐教。
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