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STM32串口接收与发送(关于为什么接收不需要中断而发生需要以及HAL_UART_Transmit和HAL_UART_Transmit_IT的区别)

news 来源：原创 2025/7/5 5:30:12

一、HAL_UART_Transmit和HAL_UART_Transmit_IT的区别

1. HAL_UART_Transmit_IT（非阻塞模式）：

HAL_UART_Transmit_IT 是非阻塞的传输函数，也就是说，当你调用 HAL_UART_Transmit_IT 时，它不会等到数据完全发送完就返回控制权。它会启动一个中断，通知你数据发送完成，允许你继续执行其他任务。这种方式是为了让你在发送数据的过程中，能够继续处理其他操作，不会因为等待数据发送完成而阻塞。

由于数据传输是异步的，当你调用 HAL_UART_Transmit_IT 时，它会立即返回，而数据的发送是由硬件自动完成的。为了保证数据完全发送完毕，你需要通过检查标志位（如 UART_FLAG_TC）或等待 HAL_UART_TxCpltCallback 被调用来确认数据传输已经完成。

如下图，需要通过标志位判断是否发送完成：

2. HAL_UART_Transmit（阻塞模式）：

HAL_UART_Transmit 是阻塞的传输函数。也就是说，当你调用 HAL_UART_Transmit 时，函数会阻塞，直到所有数据都被完全发送完毕。它会等待硬件完成数据的发送，并且只有在发送完成后才会返回。你不需要手动检查 UART_FLAG_TC，因为函数本身会等到发送完成才会退出。

3. 为什么 HAL_UART_Transmit_IT 需要判断发送完成，而 HAL_UART_Transmit 不用？

  • 非阻塞 vs 阻塞： HAL_UART_Transmit_IT 是非阻塞的，它只启动发送过程并立即返回，你需要通过中断回调或者标志位来确定发送是否完成。由于它没有等待数据发送完毕，因此你必须在发送后检查是否已完成。

  • 阻塞模式： HAL_UART_Transmit 是阻塞的，函数内部会等待直到数据完全发送完毕，所以你不需要手动检查发送是否完成。

4、示例

错误示例：HAL_UART_Transmit_IT使用时没有标志位判断中断，导致数据被截断，不能接收电脑发送的abc。

数据被截断： 由于 HAL_UART_Transmit_IT 是非阻塞的，它启动了发送后立刻返回。这意味着在你启动 str2 的发送后，可能很快就进入了接收部分，而 UART 的发送缓冲区可能还没有完全发送 str2，此时如果你再次启动发送操作，就会中断之前的发送，导致数据没有完全传输。

正确操作：

或者

正确结果：

二、为什么串口发送不需要断，而接收需要中断

  • 发送数据：

    • 串口数据发送是由软件驱动的过程。一般来说，数据发送到串口的寄存器中后，硬件会负责将其逐个字节发送出去。发送过程中，CPU 主要负责将数据写入寄存器或缓冲区，而并不需要实时监控每一个发送过程。
    • 因为发送的速度通常比较稳定且有足够的时间来处理下一个字节，CPU 可以通过简单的轮询（Polling）方式来确保数据的发送。
    • 串口发送过程中，硬件会根据串口设置（如波特率）自动管理发送队列。当发送缓冲区空闲时，CPU 只需要继续写入数据，或者使用中断通知“数据发送完成”。

  • 接收数据：

    • 接收数据是一个实时性的过程，硬件通过中断来通知 CPU 什么时候有新的数据可以读取。如果不使用中断，CPU 就需要通过轮询的方式不断检查串口接收缓冲区的状态。这对于实时性要求较高的应用来说会增加负担，降低效率。
    • 当接收到一个字节数据时，中断可以直接通知 CPU 进行处理。这使得接收数据更加及时和高效，避免了轮询带来的延迟和 CPU 资源浪费。

接收中断：

如下图：

我们最开始会开启中断，注意：要使用中断启用函数（HAL_UART_Receive_IT）才能真正启用中断，原因我在前几篇的文章有提到过。

这里启用中断后，UART一当检测到接受信号会进入到中断服务函数（HAL_UART_IRQHandler）

接着会进入到回调函数（HAL_UART_RxCpltCallback），执行我们想要的操作了，比如把数据放储存起来。

注意：如果你接收后没有操作，数据虽然接收了，但没有储存，会丢失。

我这里的回调函数是把数据放入到g_RecvChar中，如果我们要检查数据，就去这里面查找。

接收数据的读取：你也可以不读取，反正已经按照你的要求放入容器中了

如上图，我这UART1GetChar(&c)就是去读取被放入容器里面的数据。

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