問題及現象(STM32F103系列:http://www.y-ec.com/cpcp/class/?32.html)
使用USART_SendData()函數非連續(xù)發(fā)送單個字符是沒有問題的;當連續(xù)發(fā)送字符時(兩個字符間沒有延時),就會發(fā)現發(fā)送緩沖區(qū)有溢出現象。若發(fā)送的數據量很小時,此時串口發(fā)送的只是最后一個字符,當發(fā)送數據量大時,就會導致發(fā)送的數據莫名其妙的丟失。
如:
for(TxCounter = 0;TxCounter < RxCounter; TxCounter++)
USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);
原因
此API函數不完善,函數體內部沒有一個判斷一個字符是否發(fā)送完畢的語句,而是把數據直接放入發(fā)送緩沖區(qū),當連續(xù)發(fā)送數據時,由于發(fā)送移位寄存器的速度限制(與通信波特率有關),導致發(fā)送緩沖區(qū)的數據溢出,老的數據還未及時發(fā)送出去,新的數據又把發(fā)送緩沖區(qū)的老數據覆蓋了。
解決方法(目前總結的兩種方案)
方案1.加入延時函數(下下策),不需要修改USART_SendData()函數
for(TxCounter = 0;TxCounter < RxCounter; TxCounter++)
{
USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);
DelayMS(2); //加入一個小的延時
}
方案2.修改USART_SendData()函數,在其內部加入發(fā)送緩沖區(qū)的USART_FLAG_TXE狀態(tài)檢測語句,確保一個字符完全發(fā)送出去,才進行下一個字符的發(fā)送。
實現方法:每發(fā)送一個字符都檢測狀態(tài)寄存器,確保數據已經發(fā)送完畢。具體操作步驟如下所示。
修改前的函數定義體
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);
}
修改后的函數定義體
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){} //等待發(fā)送緩沖區(qū)空才能發(fā)送下一個字符
}
方案3.不修改原來的庫函數,在每一個字符發(fā)送后檢測狀態(tài)位。
USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待發(fā)送緩沖區(qū)空才能發(fā)送下一個字符
ST這么做的原因是:使用發(fā)送中斷功能。
STM32(Cortex-M3)中的優(yōu)先級概念
STM32(Cortex-M3)中有兩個優(yōu)先級的概念——搶占式優(yōu)先級和響應優(yōu)先級,有人把響應優(yōu)先級稱作'亞優(yōu)先級'或'副優(yōu)先級',每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級。
具有高搶占式優(yōu)先級的中斷可以在具有低搶占式優(yōu)先級的中斷處理過程中被響應,即中斷嵌套,或者說高搶占式優(yōu)先級的中斷可以嵌套低搶占式優(yōu)先級的中斷。
當兩個中斷源的搶占式優(yōu)先級相同時,這兩個中斷將沒有嵌套關系,當一個中斷到來后,如果正在處理另一個中斷,這個后到來的中斷就要等到前一個中斷處理完之后才能被處理。如果這兩個中斷同時到達,則中斷控制器根據他們的響應優(yōu)先級高低來決定先處理哪一個;如果他們的搶占式優(yōu)先級和響應優(yōu)先級都相等,則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。
既然每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級,就需要有相應的寄存器位記錄每個中斷的優(yōu)先級;在Cortex-M3中定義了8個比特位用于設置中斷源的優(yōu)先級,這8個比特位可以有8種分配方式,如下:
所有8位用于指定響應優(yōu)先級
最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低7位用于指定響應優(yōu)先級
最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低6位用于指定響應優(yōu)先級
最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低5位用于指定響應優(yōu)先級
最高4位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低4位用于指定響應優(yōu)先級
最高5位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低3位用于指定響應優(yōu)先級
最高6位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低2位用于指定響應優(yōu)先級
最高7位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低1位用于指定響應優(yōu)先級
這就是優(yōu)先級分組的概念。--------------------------------------------------------------------------------
Cortex-M3允許具有較少中斷源時使用較少的寄存器位指定中斷源的優(yōu)先級,因此STM32把指定中斷優(yōu)先級的寄存器位減少到4位,這4個寄存器位的分組方式如下:
第0組:所有4位用于指定響應優(yōu)先級
第1組:最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低3位用于指定響應優(yōu)先級
第2組:最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低2位用于指定響應優(yōu)先級
第3組:最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低1位用于指定響應優(yōu)先級
第4組:所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級
可以通過調用STM32的固件庫中的函數NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優(yōu)先級分組方式,這個函數的參數有下列5種:
NVIC_PriorityGroup_0 => 選擇第0組
NVIC_PriorityGroup_1 => 選擇第1組
NVIC_PriorityGroup_2 => 選擇第2組
NVIC_PriorityGroup_3 => 選擇第3組
NVIC_PriorityGroup_4 => 選擇第4組
接下來就是指定中斷源的優(yōu)先級,下面以一個簡單的例子說明如何指定中斷源的搶占式優(yōu)先級和響應優(yōu)先級:
// 選擇使用優(yōu)先級分組第1組
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
// 使能EXTI0中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 指定搶占式優(yōu)先級別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應優(yōu)先級別0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
// 使能EXTI9_5中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 指定搶占式優(yōu)先級別0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應優(yōu)先級別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
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要注意的幾點是:(STM32F101系列:http://www.y-ec.com/cpcp/class/?31.html)
1)如果指定的搶占式優(yōu)先級別或響應優(yōu)先級別超出了選定的優(yōu)先級分組所限定的范圍,將可能得到意想不到的結果;
2)搶占式優(yōu)先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關系;
3)如果某個中斷源被指定為某個搶占式優(yōu)先級別,又沒有其它中斷源處于同一個搶占式優(yōu)先級別,則可以為這個中斷源指定任意有效的響應優(yōu)先級別。
通信方式
通信方式多種多樣,可以從不同的角度劃分,按照數據流的組織方式分為并行通信和串行通信;按照傳輸信號頻率范圍分為基帶傳輸和寬帶傳輸;按照信息同時傳輸的方向分為單工通信、半雙工和全雙工通信三種;按照通信兩端通信的同步方式分為異步通信和同步通信
4.2.1 同步和異步通信
所謂同步是指接收端要按照發(fā)送端所發(fā)送的每個數據的起止時間和重復頻率來接收數據,既收發(fā)雙方在時間上必須一致.數據傳輸的同步方式有異步傳輸與同步傳輸兩種。
同步和異步通信區(qū)分重點:是否要解決時鐘合拍問題
1、異步通信
異步傳輸是以字符為單位的數據傳輸,每個字符都要附加1位起始位和l位停止位以標記一個字符的開始和結束。此外,還要附加1位寄偶校驗位,可以選擇奇校驗或偶校驗方式對該字符實施簡單的差錯控制。一個字符占用5~8位,具體取決于數據所采用的字符集。例如,電報碼字符為5位、ASCll碼字符為7位、漢字碼則為8位。起始位和停止位結合起來,便可實現字符的同步。
發(fā)送端與接收端除了采用相同的數據格式(字符的位數、停止位的位數、有無核驗位及校驗方式等)外,還必須采用相同的傳輸速率。典型的速率有: 1200、2400、4800、9600和19200 b/s等。
異步傳輸又稱為起止式異步通信方式。其優(yōu)點是簡單、可靠,常用于面向字符的、低速的異步通信場合。例如,主計算機與終端之間的交互式通信通常采用這種方式。
2、同步通信
同步傳輸是以數據塊為單位的數據傳輸。每個數據塊的頭部和尾部都要附加一個特殊的字符或比特序列,標記一個數據塊的開始和結束,一般還要附加一個校驗序列(如16位或32位CRC校驗碼),以便對數據塊進行差錯控制。根據同步通信規(guī)程,同步傳輸又分為面向字符的同步傳輸和面向位流的同步傳輸。
4.2.2 基帶傳輸與頻帶傳輸
基帶傳輸:基帶傳輸是指在線路上直接傳輸基帶信號或略加整形后進行的傳輸?;鶐窃夹盘査加玫幕绢l帶,當終端把數字,信息轉換為適合于傳送的電信號時,這個電信號所固有的頻帶即為基帶使用單路數字信號,信號可雙向傳輸。數字信號的基帶傳輸就是以原來的“0”和“1”的形式直接用數字信號在信道上傳輸。這是一種最簡單的傳輸方式,一般在微機通信中采用。
頻帶傳輸:當進行遠距離通信時,往往將數字數據轉換成模擬信號后傳輸,在接收端再進行信號的恢復,當調制成頻率信號的頻率范圍在音頻范圍(200Hz—3.4 kHz)內時,這種傳輸方式稱為頻帶傳輸。其頻率范圍比音頻范圍寬時,則稱之為寬帶傳輸。
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