嵌入式-STM32串口接收不定长字符串

1.缘由
想用STM32读取几个MODBUS协议的传感器，发现freeRTOS中实现要注意的事项比较多，于是没有采用完整modbus协议，用以下方法对非固定长度数据帧进行了简单处理。

CubeMX生成代码采用HAL库，处理数据帧可以采用中断方式或DMA方式。
中断方式：采用HAL_UART_Receive_IT()开启中断方式接收，但字节数必须为固定。当需要接收多个字节组成的数据帧时，比如10个，那么当收到的字节数不足10个时，不会进入HAL_UART_TxCpltCallback（）中断；当一次收到多余10个字节时，又会发生帧错位，甚至发生帧溢出。帧溢出的具体表现是，上位机发数据时stm32芯片没反应，解决方法见2.1。帧错位的问题不好解决，可以尝试2.2中的方法。

2.解决方法
2.1
增加该函数，并在函数中清除ORE错误，方法来自资料4。关于ORE更多介绍，可以看资料5和6

void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    if (huart->ErrorCode & HAL_UART_ERROR_ORE) {
        __HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(huart); // 清除ORE错误标志`
        // 重新启动
        HAL_UART_Receive_IT(&huart6,FBMSGreg,sizeof(FBMSGreg));
    }
}

2.2
-采用中断方式，在HAL_UART_Receive_IT()中每次只接受1个字节，并对接受到的字节进行计数，同时开启IDLE中断，在IDLE中统计收到的字节数，然后进行帧处理。
-采用DMA方式并开启IDLE中断，但该如何判断串口接收是否完成从而及时关闭DMA通道？如何知道接收到数据的长度？答案便是使用串口空闲中断。见参考资料1.具体设置见参考资料2
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串口空闲中断，对应事件标志为IDLE。
检测到串口空闲线路时，该位由硬件置 1。如果USART_CR1寄存器中 IDLEIE=1，则会生成中断。
该位由软件序列清零（读入 USART_SR寄存器，然后读入 USART_DR 寄存器）。
利用串口空闲中断，可以用如下流程实现DMA控制的任意长数据接收。
流程如下：
1.开启串口DMA接收。
2.串口收到数据，DMA不断传输数据到存储buf。
3.一帧数据发送完毕，串口暂时空闲，触发串口空闲中断。
4.在中断服务函数中，可以计算刚才收到了多少个字节的数据。
5.解码存储buf，清除标志位，开始下一帧接收。

举例实现串口DMA不定长接收：

// 定义变量
uint8_t rx_buffer[100];//接收数组
uint8_t rx_len = 0; //接收到的数据长度

// 在main中开启IDLE中断以及串口DMA接收
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);    
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,100);

// 串口中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
 if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE) != RESET)// 通过IDLE标志位判断接收是否结束
   { 
      __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位
      HAL_UART_DMAStop(&huart1);               
      rx_len = 100 - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx); //计算出数据长度
      HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, rx_buffer,rx_len);//将收到的数据发送出去
      HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,100);//开启DMA接收，方便下一次接收数据
   }
  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

// 串口中断接收回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if (huart->Instance == USART1)
    {

    }
}

上面内容来自资料2.在资料3中提供了另一种方面，计算DMA中收到的字节数，即用DMA_GetGurrDataCounter（）函数

知乎上的资料7总结也比较全面

3.参考资料
1.https://developer.aliyun.com/article/1141166
2.https://www.21ic.com/a/941908.html
3.https://cloud.tencent.com/developer/article/1545399
4.https://developer.aliyun.com/article/1634947
5.https://bbs.21ic.com/forum.html?mod=viewthread&tid=3483085&page=1#pid14814044
6.https://blog.csdn.net/weiqifa0/article/details/142522162
7.https://zhuanlan.zhihu.com/p/721051557