STM32的串口函数_库函数USART_SendData问题和解决方法--硬件复位导致第一个字节丢失
本文转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_717116870102vb4c.html
个人记录:
-----------------while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
1. 问题及现象
使用USART_SendData()函数非连续发送单个字符是没有问题的;当连续发送字符时(两个字符间没有延时),就会发现发送缓冲区有溢出现象。若发送的数据量很小时,此时串口发送的只是最后一个字符,当发送数据量大时,就会导致发送的数据莫名其妙的丢失。
如:
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for (TxCounter= 0;TxCounter < RxCounter; TxCounter++)
USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);
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2. 原因
此API函数不完善,函数体内部没有一个判断一个字符是否发送完毕的语句,而是把数据直接放入发送缓冲区,当连续发送数据时,由于发送移位寄存器的速度限制(与通信波特率有关),导致发送缓冲区的数据溢出,老的数据还未及时发送出去,新的数据又把发送缓冲区的老数据覆盖了。
3. 解决方法
发送后等待一段时间延迟的方法就不说了,等待时间不确定,此为下下策。提供下面2种方案:
方案1. 在每一个字符发送后检测状态位
USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送缓冲区空才能发送下一个字符
方案2. 修改库函数
修改USART_SendData()函数,在其内部加入发送缓冲区的USART_FLAG_TXE状态检测语句,确保一个字符完全发送出去,才进行下一个字符的发送。
实现方法:每发送一个字符都检测状态寄存器,确保数据已经发送完毕。具体操作步骤如下所示。
修改前的函数定义体
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void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, u16 Data)
{
assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
assert_param(IS_USART_DATA(Data));
USARTx->DR = (Data & (u16)0x01FF);
}
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修改后的函数定义体
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void USART_SendData(USART_TypeDef* USARTx, u16 Data)
{
assert_param(IS_USART_ALL_PERIPH(USARTx));
assert_param(IS_USART_DATA(Data));
USARTx->DR = (Data & (u16)0x01FF);
while (USART_GetFlagStatus(USARTx,USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送缓冲区空才能发送下一个字符
}
可能有人认为,为什么不预先在库函数中处理这个问题,而把解决方法抛给用户。个人认为ST这么做的原因是:使用发送中断功能。
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4. TXE和TC标志位详细说明
在USART的发送端有2个寄存器,一个是程序可以看到的USART_DR寄存器(下图中阴影部分的TDR),另一个是程序看不到的移位寄存器(下图中阴影部分Transmit Shift Register)。
对应USART数据发送有两个标志,一个是TXE=发送数据寄存器空,另一个是TC=发送结束;对照下图,当TDR中的数据传送到移位寄存器后,TXE被设置,此时移位寄存器开始向TX信号线按位传输数据,但因为TDR已经变空,程序可以把下一个要发送的字节(操作USART_DR)写入TDR中,而不必等到移位寄存器中所有位发送结束,所有位发送结束时(送出停止位后)硬件会设置TC标志。
另一方面,在刚刚初始化好USART还没有发送任何数据时,也会有TXE标志,因为这时发送数据寄存器是空的。
TXEIE和TCIE的意义很简单,TXEIE允许在TXE标志为'1'时产生中断,而TCIE允许在TC标志为'1'时产生中断。
至于什么时候使用哪个标志,需要根据你的需要自己决定。但我认为TXE允许程序有更充裕的时间填写TDR寄存器,保证发送的数据流不间断。TC可以让程序知道发送结束的确切时间,有利于程序控制外部数据流的时序。
下图是STM32技术参考手册中的一页:
转载正文2
stm32 串口发送数据第一字节丢失
使用stm32f10x调试串口通讯时,发现一个出错的现象,硬件复位重启之后,发送测试数据0x01 0x02 0x03 0x04..接收端收到的数据为:0x02 0x03 0x04,第一个数据丢失。
查阅stm32f10x参考手册,找到这样一句话:
TC:发送完成
当包含有数据的一帧发送完成后,由硬件将该位置位。如果USART_CR1中的TCIE为1,则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR,然后写入USART_DR)。TC位也可以通过写入0来清除,只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。
0:发送还未完成;
1:发送完成。
注意到这一句:由软件序列清除该位(先读USART_SR,然后写入USART_DR)。 也就是说,要先read USART_SR,然后write USART_DR,才能完成TC状态位的清除。而硬件复位后,串口发送的首个数据之前没有read SR的操作,是直接write DR,也就是说,TC没有被清除掉。
硬件复位后,串口发送首个数据之前,先读取一下USART_SR,则能够保证首个数据发送时,不出现覆盖的情况。当然,也有别的方法,比如先清除TC状态位,USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);或USART1->SR&=~(1<<7);
转载正文3
stm32串口第一字节丢失问题分析
STM32串口发送必须先检测状态,否则第一个字节无法发出,发送完毕,必须检测发送状态是否完成,否则,发送不成功,
使用stm32f10x调试串口通讯时,发现一个出错的现象,硬件复位重启之后,发送测试数据0x010x020x030x04..接收端收到的数据为:0x020x030x04,第一个数据丢失。换成发送别的数值的数据,如0x060x0ff,则接收到0x0ff,0x06丢失。错误依旧。
故障排除过程:
1、刚开始怀疑是接收端的错误,我是使用电脑串口,运行串口辅助调试工具接收,换成其他软件后,发现故障依旧,而且电脑软件一直是开启状态,不像和电脑软件有关。
2、使用单步调试,单步运行各个发送指令,都正常。能收到0x010x020x030x04的数据。间接的排除了不是电脑软件的问题,而是其他的错误。
3、单步调试运行虽然正常了,但连续运行时,错误依旧。现在有点摸不到头绪了,单步运行正常,看起来编程没有出错,那故障在哪里呢?测试程序如下
USART_SendData(USART2,0x01);//A
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//B
USART_SendData(USART2,0x02);//C
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
USART_SendData(USART2,0x03);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
USART_SendData(USART2,0x04);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);
4、猜测,也许是因为某个特殊原因,使第二个数据覆盖了首个数据,使得首个数据丢失。假设:在执行B指令时,USART的TC状态位==SET,那么就会紧接着执行C指令,也就有可能发生数据的覆盖。于是,在A指令前,加入如下指令:USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);
5、加入上一条指令后,运行,错误消失了。说明上一个假设,应该是成立的。
6、查阅stm32f10x参考手册,找到这样一句话:TC:发送完成
当包含有数据的一帧发送完成后,由硬件将该位置位。如果USART_CR1中的TCIE为1,则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR,然后写入USART_DR)。TC位也可以通过写入0来清除,只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。0:发送还未完成;1:发送完成。
7、注意到这一句:由软件序列清除该位(先读USART_SR,然后写入USART_DR)。也就是说,要先readUSART_SR,然后writeUSART_DR,才能完成TC状态位的清除。而硬件复位后,串口发送的首个数据之前没有readSR的操作,是直接writeDR,也就是说,TC没有被清除掉。说明第4步的猜测是对的。
8、那么,应该把指令A前面加的USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);改为USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC);,应该也能消除错误。测试后证实,确实如此,在发送首个数据之前,先读取一下USART_SR,那么就不会出现首个数据丢失的情况了。
9、总结:硬件复位后,串口发送首个数据之前,先读取一下USART_SR,则能够保证首个数据发送时,不出现覆盖的情况。当然,也有别的方法,比如先清除TC状态位,或是,在writeUSART_DR之后,加入一个小延时,让数据发送完毕,应该也能间接排除这个错误。
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