STM32CubeMX->FreeRTOS+USART接收不定长数据
由于本人做的一个项目功能相对复杂,要求使用操作系统,且项目工程中有很多需要串口操作的外设,所以需要对串口设计不定长的收发功能,裸机跑惯了的孩子就是比较野,一天瞎吉尔弄,现在是不是GG,这里先批评一下自己。为了解决这一问题并做个笔记,就有了这篇博客。
实现思路:
使用串口、定时器记录接收到的数据,每5ms进入一次处理函数(一条数据处理完毕)
使用一个计数位、一个标志位、一个暂存buff
标志位置1则认为数据处理完成,将数据打印出来
使用硬件功能:串口3及中断,定时器7及中断
使用操作系统元素:一个互斥量
使能RTOS后会RTOS会强制调用系统时钟,所以在使能了操作系统之后需要将系统时钟换为定时器TIM1
操作步骤
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启动STM32CubeMX并对芯片选型
主要设置
- 串口3及中断使能,115200,8,None,1
- 定时器7及中断使能,预分频9000-1,自动重载50-1(时钟树APB1、2为90MHz)
- SYS时钟源设为定时器1
- 使能FreeRTOS,创建1个串口任务、创建1个互斥量
- 使能两个GPIO输出驱动LED
以上都清楚的大佬转到代码功能实现继续
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使能RCC时钟源为外部时钟
3. 设置SYS调试方式为串口,时钟源改为定时器1
4. 设置时钟树,是APB1、2为90MHz,或者自行设定,在后面定时器工作会用到
5. 使能串口3,并启用串口3中断,串口3设置为115200,8Bit,None,1(不知道什么意思的就没有必要看下去了)
6. 使能定时器7,并使能中断,定时器预分频系数与之前的90MHz相关,需要通过预分频系数和自动重载值将定时时间设为5ms【200Hz】,不会算的看我定时器博客(这里我用了一个不常用的定时器,用哪个都可以,只要注意好定时器隶属哪根时钟线就行)
7. 使能FreeRTOS并创建一个串口任务和一个二值量(二值信号量用于串口数据接收完成后进入串口任务)
8. 设置两个IO输出作为一个可视化依据
9. 项目命名、选择使用的程序编辑软件我的是MDK_ARM V5、分离.c.h文件,点击右上角GENERATE CODE生成工程
- 打开项目,先编译没有错误之后再进行修改
代码功能实现
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首先在usart.c文件对串口3进行printf函数重定义,使串口3可用printf函数输出
内容加入到/* USER CODE BEGIN 0 */框架内
#include "stdio.h"
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
void _sys_exit(int x)
{
x = x;
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
while((USART3->SR&0X40)==0);
USART3->DR = (uint8_t) ch;
return ch;
}
#endif
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定义串口使用的变量
主要包括串口数据存储BUFF,串口数据长度计数BUFF,串口接收成功标志位(此处借鉴正点原子的串口处理方法)
在main.c文件下的定义/* USER CODE BEGIN PV */框架内定义
uint8_t RxBuffer[MAX_REC_LENGTH] = {0};
uint8_t RxFlag = 0;
uint16_t RxCounter = 0;
uint8_t RxTemp[REC_LENGTH] = {0};
extern osSemaphoreId myBinarySem01Handle;
并在usart.h文件下的/* USER CODE BEGIN Private defines */框架下定义长度和链接串口用变量
#define REC_LENGTH 1
#define MAX_REC_LENGTH 2048
extern uint8_t RxBuffer[MAX_REC_LENGTH];
extern uint8_t RxFlag;
extern uint16_t RxCounter;
extern uint8_t RxTemp[REC_LENGTH];
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串口中断回调函数,在main.c的/* USER CODE BEGIN 4 */框架下添加串口回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance == USART3)
{
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim7,0);
if(0 == RxCounter)
{
__HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim7, TIM_FLAG_UPDATE);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim7);
}
RxBuffer[RxCounter] = RxTemp[0];
RxCounter++;
HAL_UART_Receive_IT(&huart3,(uint8_t *)RxTemp, REC_LENGTH);
}
}
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定时器周期回调函数,由于在设置中系统时钟使用了定时器1,所以在main.c文件存在
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
在函数 /* USER CODE BEGIN Callback 1 */框架下添加定时器7的回调函数
/* USER CODE BEGIN Callback 1 */
/********************************************************************************/
if(htim->Instance == TIM7)
{
HAL_GPIO_TogglePin(DS1_GPIO_Port, DS1_Pin); //LED反转一次
RxFlag = 1; //接收标志位置1
HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim7); //关闭定时器
osSemaphoreRelease(myBinarySem01Handle); //释放二值信号量,进入串口任务
}
/********************************************************************************/
/* USER CODE END Callback 1 */
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对freeRTOS添加任务
首先在freertos.c文件的/* USER CODE BEGIN Includes */ 框架下添加串口使用的头文件
#include "usart.h"
#include "stdio.h"
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在freertos主任务中启动串口中断以及添加LED闪烁任务
void StartDefaultTask(void const * argument)
{
HAL_UART_Receive_IT(&huart3,(uint8_t *)RxTemp, REC_LENGTH);
for(;;)
{
HAL_GPIO_TogglePin(DS0_GPIO_Port,DS0_Pin);
osDelay(200);
}
}
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在freertos串口子任务中添加串口数据打印功能
void Start_U3_Task(void const * argument)
{
for(;;)
{
osSemaphoreWait(myBinarySem01Handle,100);
if(RxFlag == 1)
{
for(int i = 0; i<RxCounter; i++)
printf("%c",RxBuffer[i]);
printf("\r\n");
RxFlag = 0;
RxCounter = 0;
memset(RxBuffer ,0, MAX_REC_LENGTH);
}
osDelay(1);
}
}
实验结果
编译下载程序,打开串口调试助手,用串口转USB模块将串口3接入电脑,使用串口调试助手测试
上图为测试结果,发送ASWaterbenben后回复相同内容,每帧数据用换行符隔开,至此,实验成功!
DS0灯200ms反转一次,每次接收到一帧完整数据DS1灯就会反转一次。这个效果难以展示,你们自己试试就好!
如果本博客对您有帮助,希望点赞关注走一波,今后会看心情更新!哈哈哈哈哈哈哈哈哈
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