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串口UART=Universal Asynchronous Receiver / Transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器，是工程師最常用的一種串行外設，常見的接口形式有TTL、 RS232、 RS485，但在實際應用中還是會經(jīng)常遇到各種問題，比如：丟失一字節(jié)數(shù)據(jù)。下面就結合STM32來講講UART相關內容，談談容易丟失一字節(jié)數(shù)據(jù)的問題。

1、UART幾個標志位

STM32上UART狀態(tài)寄存器中的幾個標志位：TXE、TC、RXNE、ORE。這幾個標志位在編程中經(jīng)常使用，數(shù)據(jù)丟失有可能就是對它們操作不當而導致出錯。

TXE=Transmit dataregister empty，發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器為空	0：數(shù)據(jù)未傳輸?shù)揭莆患拇嫫鳎?/span> 1：數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭莆患拇嫫?/span>
TC=Transmission complete，發(fā)送完成	0：傳送未完成； 1：傳送已完成
RXNE=Read dataregister not empty，讀取數(shù)據(jù)寄存器不為空	0：未接收到數(shù)據(jù)； 1：已準備好讀取接收到的數(shù)據(jù)
ORE=Overrun error，上溢錯誤	0：無上溢錯誤； 1：檢測到上溢錯誤

2、UART接收丟失數(shù)據(jù)

UART接收丟失數(shù)據(jù)與軟件和硬件都有可能有關系，下面說幾個常見丟失數(shù)據(jù)的原因及解決辦法。

	問題描述	解決辦法
1.接收溢出丟失數(shù)據(jù)	指未及時取走數(shù)據(jù)導致溢出錯誤而丟失數(shù)據(jù)，通常是發(fā)生在大量數(shù)據(jù)、以查詢方式接收數(shù)據(jù)的情況下。在MCU啟動過程中、接收數(shù)據(jù)過多處理不及時、復雜系統(tǒng)響應不及時等情況都會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。	（1）及時清除溢出錯誤標志；（2）利用通信協(xié)議過濾因數(shù)據(jù)丟失導致的問題
2.接收中斷丟失數(shù)據(jù)	使用UART中斷接收數(shù)據(jù)相比查詢接收數(shù)據(jù)的方式更常見，中斷方式比查詢方式響應更及時，但不合理處理同樣也會存在數(shù)據(jù)丟失的情況。在數(shù)據(jù)量大時，UART接收中斷函數(shù)耗時、優(yōu)先級低等情況下容易丟失數(shù)據(jù)。	（1）中斷函數(shù)里減少不必要的耗時；（2）合理分配中斷優(yōu)先級；（3）使能中斷前清除標志位。
3.時鐘誤差導致丟失數(shù)據(jù)	在通信波特率較高的情況下，如果時鐘誤差加大，很可能導致數(shù)據(jù)丟失。	（1）使用更高精度晶振；（2）降低通信波特率。

在編程時需要考慮通信接口方式，在長距離通信的時候，需要考慮線路上的延時，如果操作不當也會導致數(shù)據(jù)丟失。

3、串口發(fā)送的幾種寫法

串口發(fā)送的幾種寫法：一、STM32用USART發(fā)送字符串

void UART_Send_Message(u8 *Data)
{
  while(*Data!='')
  {
      USART_SendData(USART1, *Data);
      while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);//讀取串口狀態(tài)
      Data++;
  }
}


void main(void)
{
  u8 str_buf[500];
  memset((char *) &str_buf, 0, sizeof(str_buf));
  UART_Send_Message(str_buf);
}

while(SET == USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE))；

含義是：當接收引腳有數(shù)據(jù)時,狀態(tài)寄存器的USART_FLAG_RXNE就會為1，此時USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE)的返回值就為1（SET）,若無數(shù)據(jù)則為RESET。

二、USART_FLAG_TXE和USART_FLAG_TC怎么用這里主要說的是在特殊情況下發(fā)送字符軟件代碼的寫法：特殊情況指的是：1）調用發(fā)送字符串函數(shù)“發(fā)送完”本機立即掉電；2）調用發(fā)送字符串函數(shù)“發(fā)送完”從機立即掉電；【上面兩種主要用于芯片對電源控制的項目中】3）調用發(fā)送字符串函數(shù)“發(fā)送完”立刻進入待機或停機。主要說的是兩個標志位：USART_FLAG_TXE 和 USART_FLAG_TC。USART_FLAG_TXE發(fā)送緩沖區(qū)空標志：說明可以往數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)了，但并不代表數(shù)據(jù)發(fā)送完成了。USART_FLAG_TC發(fā)送完成標志：這個才是代表USART在緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送完成了，即從機接收到了數(shù)據(jù)。這兩個標志的區(qū)別在于：它們分別表示數(shù)據(jù)在發(fā)送過程中，在兩個不同的階段中的完成情況。TXE表示數(shù)據(jù)被從發(fā)送緩沖區(qū)中取走，轉移到的移位寄存器中，此時發(fā)送緩沖是空的，可以向其中補充新的數(shù)據(jù)了。而TC則表示最后放入發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)已經(jīng)完成了從移位寄存器向發(fā)送信號線Tx上的轉移。所以，判定數(shù)據(jù)最終發(fā)送完成的標志是TC，而不是TXE。

4、UART發(fā)送丟失數(shù)據(jù)

UART發(fā)送丟失數(shù)據(jù)很多工程師都遇到過，通常情況下是傳輸未完成的原因。HAL庫已經(jīng)有幾年了，但還是有很多工程師都使用標準外設庫，這時如果自己封裝接口不當，就會存在發(fā)送最后一字節(jié)數(shù)據(jù)丟失的問題。 1.UART傳輸未完成導致數(shù)據(jù)丟失：如下代碼，只考慮非空，但實際傳輸并未完成。

void UART_SendByte(uint8_t Data)
{
while(RESET==USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE));  
USART_SendData(USART1, Data);
}

但發(fā)送非空不代表發(fā)送完成，雖然在某些場合更高效，但某些場合就會導致數(shù)據(jù)丟失。比如：使用此函數(shù)發(fā)送之后進入休眠、關閉接收端設備電源等情況下。解決辦法：等待發(fā)送完成之后，再次發(fā)送數(shù)據(jù)。

void UART_SendByte(uint8_t Data)
{
while(RESET==USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE));  
USART_SendData(USART1, Data);
while(RESET == USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC));
}

如果使用標準外設庫，要根據(jù)實際情況封裝函數(shù)，比如發(fā)送超時。或者使用HAL封裝的接口，代碼包含判斷傳輸完成：

HAL_StatusTypeDefHAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef*huart,uint8_t*pData,uint16_tSize,uint32_tTimeout)

2.線路延時導致數(shù)據(jù)丟失UART通常會使用232或者485以增加傳輸距離和增強干擾。但是一旦數(shù)據(jù)線路太長就存在傳輸延時的情況，特別是485傳輸長距離，并使用MCU控制傳輸方向的情況下。解決辦法：軟件增加延時處理；使用通信協(xié)議增加應答機制。 3.其他原因UART應用的場景比較多，有些應用在復雜的工廠，干擾較大從而導致數(shù)據(jù)丟失；有些應用在溫差較大的環(huán)境，時鐘偏移較大導致數(shù)據(jù)丟失。解決辦法需要根據(jù)實際情況，有針對性解決問題。比如：使用更好的通信線，軟件做好容錯處理等。 下面講述在不同代碼寫法下，得到不同實驗效果【調試助手接收數(shù)據(jù)】：常見寫法一：

這種寫法在不是特殊（不掉電、不待機等）情況下，問題不大，USART數(shù)據(jù)會成功發(fā)送出去。但是在上面說的特殊情況下，問題就來了，代碼只將數(shù)據(jù)放到了發(fā)送緩沖區(qū)，而沒有發(fā)送出去就掉電或待機了，這個時候其實最后兩個字符是沒有發(fā)送出去的。2、常見寫法二：