HAL库-STM32F4 UART-IT

注：参考ST公司HAL库附带UART-IT例程。 参考资料：ST-《STM32F4xx中文参考手册》、野火-《零死角玩转STM-F429》主要数据类型：UART_HandleTypeDef UartHandle;主要HAL函数：初始化函数：HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init ( UART_HandleTypeDef * huart );void HAL_UART_MspInit ( UART_HandleTypeDef *huart) ;回调函数：void HAL_UART_TxCpltCallback( UART_HandleTypeDef * UartHandle );void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef * UartHandle );void HAL_UART_ErrorCallback( UART_HandleTypeDef *UartHandle )操作函数：HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size );HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT( UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size );中断响应函数：void USARTx_IRQHandler();步骤：1.进行UART外设配置：

<span style="white-space:pre">	</span>UART_HandleTypeDef UartHandle;			//全局或在主函数中定义UartHandle.Instance          = USARTx;		//选择所需端口，例程中将USART1作为UART使用//以下为示例UartHandle.Init.BaudRate     = 9600;				//波特率设置UartHandle.Init.WordLength   = UART_WORDLENGTH_8B;		//数据长度设置UartHandle.Init.StopBits     = UART_STOPBITS_1;			//停止位设置UartHandle.Init.Parity       = UART_PARITY_NONE;		//奇偶校验设置UartHandle.Init.HwFlowCtl    = UART_HWCONTROL_NONE;		//流控制设置 （RTS以及CTS）UartHandle.Init.Mode         = UART_MODE_TX_RX;			//模式设置	例程中同时用到收发功能UartHandle.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;//使用初始化函数进行配置HAL_UART_Init(&UartHandle);	//若配置成功，该函数返回值 HAL_OK

       UART_HandleTypeDef 结构体内的成员有许多，但是使用HAL库进行配置则只需要用户设置其中的 Init 成员，其余的由初始化库函数以及操作库函数自行配置完成。注意，在 HAL_UART_Init 函数结束时则使能了对应UART外设(相应时钟还未使能)2.进行GPIO、NVIC、相应时钟配置    在HAL_UART_Init函数中，有语句

if(huart->State == HAL_UART_STATE_RESET){/* Allocate lock resource and initialize it */huart->Lock = HAL_UNLOCKED;/* Init the low level hardware */HAL_UART_MspInit(huart);}

    即若传入的 UART_HandleTypeDef 类型结构体的State 成员为 HAL_UART_STATE_RESET 状态，则对其解锁限制，然后调用一个WEAK定义的HAL函数void HAL_UART_MspInit ( UART_HandleTypeDef * huart );    一般用户可以在外部自行重新定义该函数，用来初始化板载上GPIO的UART复用，以及相应时钟配置、NVIC配置。在例程中便是如此

/*** @brief UART MSP Initialization*        This function configures the hardware resources used in this example:*           - Peripheral's clock enable*           - Peripheral's GPIO Configuration*           - NVIC configuration for UART interrupt request enable* @param huart: UART handle pointer* @retval None*/void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart){GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;/*##-1- Enable peripherals and GPIO Clocks #################################*//* Enable GPIO TX/RX clock */USARTx_TX_GPIO_CLK_ENABLE();				//使能相应使用的Tx引脚GPIO口时钟USARTx_RX_GPIO_CLK_ENABLE();				//使能相应使用的Rx引脚GPIO口时钟/* Enable USART1 clock */USARTx_CLK_ENABLE(); 					//使能相应UART\USART时钟/*##-2- Configure peripheral GPIO ##########################################*//* UART TX GPIO pin configuration  */GPIO_InitStruct.Pin       = USARTx_TX_PIN;		//可使用的引脚需要参考手册GPIO_InitStruct.Mode      = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Pull      = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed     = GPIO_SPEED_FAST;GPIO_InitStruct.Alternate = USARTx_TX_AF;HAL_GPIO_Init(USARTx_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);/* UART RX GPIO pin configuration  */GPIO_InitStruct.Pin = USARTx_RX_PIN;			//可使用的引脚需要参考手册GPIO_InitStruct.Alternate = USARTx_RX_AF;HAL_GPIO_Init(USARTx_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);/*##-3- Configure the NVIC for UART ########################################*//* NVIC for USART1 */HAL_NVIC_SetPriority(USARTx_IRQn, 0, 1);		//配置NVIC优先级HAL_NVIC_EnableIRQ(USARTx_IRQn);			//使能使用的UART\USART中断}

注意：1.每个 USART\UART 可使用来作为Tx、Rx的引脚是各不相同的，这点需要具体参考手册进行配置  2.所使用的 USART\UART 时钟以及对应中断需要使能  3.若程序中使用到了 SysTick，建议将 SysTick 的中断优先级提在USART\UART之前" The the SysTick interrupt must have higher priority (numerically lower) than the peripheral interrupt. Otherwise the caller ISR process will be blocked. "  4.如果想要使用 HAL_UART_MspInit 函数来调用板载外设初始化语句，那么应当确保参数的Status 值3.收发函数     这里是用到的IT方式，故只举例IT方式的库函数。    HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT  ( UART_HandleTypeDef *  huart,uint8_t *  pData,uint16_t  Size)     HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT   ( UART_HandleTypeDef *  huart,uint8_t *  pData,uint16_t  Size )    HAL_UART_Transmit_IT 函数为发送函数。在其中自动将奇偶校验错误、帧错误、噪音错误、上溢错误以及数据寄存器( DR )为空 中断使能。    调用该函数后则将把 pData 所指向的数组中的 Size 个数据发送出去。应当在调用该函数后利用一个循环等待发送完成。可通过判断作为参数传入该函数的UART_HandleTypeDef 类型结构体的 Status 成员是否为 HAL_UART_STATE_READY来判断是否发送完成（该成员在刚被该函数调用时被设置为 HAL_UART_STATE_BUSY_TX_RX 或 HAL_UART_STATE_BUSY_TX，在程序运行至UART_EndTransmit_IT 并发送成功后被设置为 HAL_UART_STATE_READY ）    HAL_UART_Receive_IT  函数为接收函数。在其中自动将奇偶校验错误、帧错误、噪音错误、上溢错误以及数据寄存器(DR )为空 中断使能。    调用该函数后则将把从端口中接收的 Size 个数据存放到 pData 所指向的数组去。应当在调用该函数后利用一个循环等待接收完成。可通过判断作为参数传入该函数的UART_HandleTypeDef 类型结构体的 Status 成员是否为 HAL_UART_STATE_READY来判断是否接收完成（该成员在刚被该函数调用时被设置为 HAL_UART_STATE_BUSY_TX_RX 或 HAL_UART_STATE_BUSY_TX，在程序运行至UART_Receive_IT 并接收成功后被设置为 HAL_UART_STATE_READY ）PS:DMA方式中相应函数用到了函数指针知识。    4.对应中断响应函数以及回调函数    在这里，主要用到的中断响应函数有 SysTick_Handler()//Systick计时到点中断USARTx_IRQHandler()//USART中断 因为我们使用的是USART1,所以是USART中断    回调函数有HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle)//发送完成回调函数HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle)//接收完成回调函数HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle)//错误回调函数    其中，USARTx_IRQHandler 中断响应函数在 USART 发送、接收、以及错误等时候会响应。使用HAL库，我们可以这样编写该中断响应函数

/* UART handler declared in other file */extern UART_HandleTypeDef UartHandle;...void USARTx_IRQHandler(void){HAL_UART_IRQHandler(& UartHandle);}

    这里，该中断响应函数里面调用了库函数 HAL_UART_IRQHandler 函数，并将我们之前定义的 UART_HandleTypeDef 类型的结构体 UartHandle 的地址作为参数传入。    在 HAL_UART_IRQHandler 函数里，主要进行了清除错误标志位、记录错误码 （HAL库中定义的 UART Error Code）以及判断是否进入接收（UART_Receive_IT(& UartHandle) ）、发送（ UART_Transmit_IT(& UartHandle) ）、发送结束（UART_EndTransmit_IT(& UartHandle) ）以及错误回调函数 （HAL_UART_ErrorCallback(& UartHandle) 函数默认为空，WEAK定义。）。--------------------------------------------------------------------------------------    UART Error Code为一系列宏定义

<span style="white-space:pre">	</span>#define  HAL_UART_ERROR_NONE   	((uint32_t)0x00000000) //无#define  HAL_UART_ERROR_PE   	((uint32_t)0x00000001) //奇偶校验错误#define  HAL_UART_ERROR_NE   	((uint32_t)0x00000002) //噪声错误#define  HAL_UART_ERROR_FE   	((uint32_t)0x00000004) //帧错误#define  HAL_UART_ERROR_ORE   	((uint32_t)0x00000008) //上溢错误#define  HAL_UART_ERROR_DMA   	((uint32_t)0x00000010) //DMA传输错误

    static HAL_StatusTypeDef UART_Receive_IT  (UART_HandleTypeDef *  huart ) //接收数据，如果当前端口不忙，接收成功返回HAL_OK ，否则返回 HAL_BUSY。并且在接受完成后关闭由 HAL_UART_Receive_IT 开启的一系列中断，调用 HAL_UART_RxCpltCallback 函数。默认为空，WEAK定义。    static HAL_StatusTypeDef UART_Transmit_IT  ( UART_HandleTypeDef *  huart )//发送数据，如果当前端口不忙，发送成功返回 HAL_OK ，否则返回 HAL_BUSY。    static HAL_StatusTypeDef UART_EndTransmit_IT  ( UART_HandleTypeDef *  huart) //结束传输置传入结构体 State 成员为非阻塞状态。并且在完成后关闭由 HAL_UART_Transmit_IT 开启的一系列中断。调用 HAL_UART_TxCpltCallback 函数。默认为空，WEAK定义。--------------------------------------------------------------------------------------    以上的都是由 HAL_UART_IRQHandler 函数自动调用配置。