HAL库的串口 - 技术栈

普通串口：

直接打开一个串口的异步功能

发送函数：

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 HAL_UART_Transmit(&huart5,buf,sizeof(buf),50);
//HAL_UART_Transmit(句柄,发送的内容,内容长度,允许的发送时间ms);

接收函数：（堵塞接收，在设定时间内都会访问串口数据）

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HAL_UART_Receive(&huart5,buf,sizeof(buf),HAL_MAX_DELAY);
//HAL_UART_Receive(句柄,接收数组,接受数据长度,允许等待的时间);
//HAL_MAX_DELAY  == 死等待发送

中断串口：

普通串口+打开全局中断

发送数据：

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HAL_UART_Transmit_IT(&huart5,buf,sizeof(buf));
//HAL_UART_Transmit_IT(句柄,发送的数据,数据长度);
/*
用中断，所以较普通串口少了一个允许发送的时间
HAL_UART_Transmit(&huart5,buf,sizeof(buf),50);
*/

接收数据:（非堵塞接收，靠串口中断读取数据）

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HAL_UART_Receive_IT(&huart5,buf,sizeof(buf));
//HAL_UART_Receive_IT(句柄,数据缓存,数据长度);
/*
用中断，所以较普通串口少了一个允许等待的时间
HAL_UART_Receive(&huart5,buf,sizeof(buf),HAL_MAX_DELAY);
*/

较普通串口新增功能：串口中断

（但是这个中断汇总了很多中断类型：发送完成中断、接收完成中断；所以需要使用HAL_UART_IRQHandler其内部的函数，而非直接这个外框）

串口读取完成回调函数，当串口接收到目标数据长度后，会执行这个函数。

需要在自己需要的串口数据处理函数中，重新编写这个函数的功能，来实现接受数据后的数据处理。

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void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	HAL_UART_Transmit_IT(&huart5,buf,2);//返回接收的数据

		/*
		自己编写的串口数据处理代码
		如：
			if(buf[0] == 0xff)	//帧头
			{
				if(buf[5] == 0xfa)	//帧尾
			}
		
		*/
		
		//重新打开串口接收
	HAL_UART_Receive_IT(&huart5,buf,2);

}

使用举例：

但是这个中断需要接收到目标字符串长度才算完成一次接收，未达到则等待后续数据

DMA+串口空闲中断（ToIdle）发生时就是发送数据完成。

在中断的基础上添加TX和RX的DMA

使用的接收函数：

cpp 复制代码

HAL_StatusTypeDef HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
/*
句柄、数据接收数组、单次最大数据长度

*/

对应的回调函数：句柄、接收到的数据长度

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void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{
	if(huart == &MyHuart)//判断是哪个串口进入的回调函数
	{
		HAL_UART_Transmit_DMA(&huart5,buf,Size);//Sizes是收到的数据长度
		/*
		自己编写的串口数据处理代码
		如：
			if(buf[0] == 0xff)	//帧头
			{
				if(buf[5] == 0xfa)	//帧尾
			}
		
		*/
		
		//重新打开串口接收
		HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5,buf,sizeof(buf));
	}
}

中断串口和DMA串口的区别：

特性	普通轮询（Polling）	中断（IT）	DMA
原理	CPU 不断查询标志位	数据到达后触发中断	硬件自动搬运数据，不占用 CPU
CPU 占用	高（阻塞式等待）	中（中断响应时间）	低（仅初始化时占用）
实时性	差（阻塞其他任务）	高（及时响应）	高（后台自动传输）
适用场景	简单调试、单任务环境	中低速数据（如指令解析）	高速数据（如摄像头、音频）
函数示例	`HAL_UART_Transmit`	`HAL_UART_Transmit_IT`	`HAL_UART_Transmit_DMA`
接收函数示例	`HAL_UART_Receive`	`HAL_UART_Receive_IT`	`HAL_UART_Receive_DMA`
是否需要回调函数	否	是（如 `HAL_UART_RxCpltCallback`）	是（如 `HAL_UART_RxCpltCallback`）
空闲中断支持	不支持	不支持	支持（`HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA`）
硬件依赖	无	需启用 UART 中断	需配置 DMA 通道

总结：

特性	普通轮询（Polling）	中断（IT）	DMA
工作原理	CPU 阻塞等待数据收发完成	数据收发完成后触发中断回调	硬件自动搬运数据，空闲中断触发回调
函数示例（发送）	`HAL_UART_Transmit(&huart, data, len, timeout)`	`HAL_UART_Transmit_IT(&huart, data, len)`	`HAL_UART_Transmit_DMA(&huart, data, len)`
函数示例（接收）	`HAL_UART_Receive(&huart, data, len, timeout)`	`HAL_UART_Receive_IT(&huart, data, len)`	`HAL_UART_Receive_DMA(&huart, data, len)` 或 `HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA`（推荐）
CPU 占用	高（完全阻塞）	中（中断响应时间）	极低（仅初始化时占用）
实时性	差	高	最高（后台自动传输）
重启接收	不需要	需要（在回调中手动调用 `HAL_UART_Receive_IT`）	需要（在回调中调用 `HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA`）
中断配置	无	需开启 UART 全局中断（NVIC）	需开启 UART 空闲中断 + DMA 中断
关闭半传输中断	无	无	需要（调用 `__HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma, DMA_IT_HT)`）
适用场景	单任务调试、简单指令	中低速数据（如协议解析）	高速数据（如传感器流、图像传输）