摘要：

stm32串口的使用，可以说是这个芯片的灵魂了，DMA、IDLE空闲中断、不定长接收，这些都让stm32的串口产生异常强大的力量。如何用好这些特性，并避免踩坑，本文对几点主要配置和逻辑做了整理。感谢CSDN上各位大虾的无偿分享，本文因知识点太零散，所以无法一一做好文章引用，如果哪位大虾发现本文的某些内容是来自您的文章，请私信我添加您的链接，这里先行谢过了。

正文：

先提供一份测试完全没问题的代码，后面详解一下，以下是在中断文件中的回调函数。

void usart_rx_cb(UART_HandleTypeDef* huart)
{
		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);  
		HAL_UART_DMAStop(huart);

		rec_len = (USART_RX_MAX - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&USART_DMA_RX));
		if(( rec_len > 3) && (rec_len!= USART_RX_MAX)) 
		{	rx_f = 1;	}
		HAL_UART_Receive_DMA(huart,rx_buf,USART_RX_MAX);  //重新打开DMA接收
}

下面是串口中断函数配置

void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
  if(0 != __HAL_UART_GET_FLAG(&USART_BUS, UART_FLAG_IDLE))
	  usart_rx_cb(&USART_BUS);
  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

然后，我们从头开始说起。

一、串口配置问题

串口配置属于比较基础的，推荐使用stm32cubeide，简直是懒人神器，配置时注意几个点即可。

1、串口接收引脚要上拉

这个一般不会有什么影响，但是有时485芯片电压不稳的时候，会产生非常多的接收信号干扰，造成程序跑飞，做了上拉，就可以避免这个问题。

2、串口根据波特率设置对应的引脚速度

一般9600及以下选择LOW即可，19200~115200选择MEDIUM, 再往上的直接用HIGH就行。这里要注意，有一个output level，这个是设置GPIO初始电平高低的，串口输入尽量配置LOW。

3、串口驱动方式

用推挽PUSH PULL比较合适，开漏OPEN Drain有时会有问题，这个跟电路设计有关系。

4、采样率分频（对应图中1、2）

SMT32的串口一般使用16倍过采样，这就需要分频要设置合理范围，STM32CUBEIDE一般默认设置为1，在大多数情况下，不需要修改这个数值。

如果实在需要修改，可以参考下面的计算方法来粗略估算一下：

如19200bps，每个bit位约52us，主频64M来说，每次采集间隔为1/64us，16倍过采样，则对应1/4us，对于串口接收的一个bit来说，16倍采样点尽量落在前1/2处，相对应需要1/2us。用52us来除1/2us，得到最大的分频率为104，所以，19200bps如果使用128分频，可能会造成接收信号判断错误，引起串口接收异常。

5、DMA配置

1）接收启用DMA，发送尽量不用DMA。这里有一个DMA的逻辑陷阱，对于DMA发送来说，它不管你要发送的数据又多少，只要放到寄存器中，就启动发送程序，如果转移数据的速度没有发送快，或者分几波放置数据的方式，你会发觉发送的数据就没有完整的时候。所以，为了避免这些麻烦，用阻塞方式来做串口发送会是相对来说简单的选择。除非要发送的数据量非常大，这个时候就需要好好设计一下DMA发送的逻辑和时序配合了。

2）DMA与USART的初始化顺序问题，有时配置串口时，发现接收一直为0，反反复复找不到原因所在，最终找到原因，原来是DMA的初始化放到了USART后面。这里的顺序导致接收不到的原因是，DMA的时钟开启，必须在USART之前，否则USART是无法使用DMA进行数据接收的。所以，遇到DMA串口接收，没有数据进入的情况，首先查一下DMA与USART的初始化顺序是否正确。以下为正确的顺序：

  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();

6、串口初始化

使用stm32cubeide有一个优势，它会自动帮你把外设用较好的顺序进行了初始化，这样就不会因为时钟初始化顺序问题，引起一些莫名其妙的问题。

但是串口中断及DMA初始化，一般还是需要单独做的。一般是先使用IDLE，后使能DMA，有很多文章提到要先初始化DMA，后初始化IDLE，以防一上电就产生接收，我觉得这个不是问题，只要做好接收数据判断即可。但是先使能DMA会造成串口干扰导致中断频发。

    __HAL_UART_ENABLE_IT(&USART, UART_IT_IDLE); //使能IDLE中断
    HAL_UART_Receive_DMA(&USART,rx_buf,USART_RX_MAX);

7、高级特性设置（对应图中3）

之前遇到过一个特殊的现象，串口在板子刚上电启动时，可以正常收发，但是到了一定时间后，就会出现无法完整接收数据的现象，反复很多次，最终发现，是高级特性惹的祸。

串口配置中，Advanced features，有两个是默认enable的，一个是overrun，一个是dma or rx error。这两个本意是好的，意在增强串口的健壮性，但是在串口可能有干扰信号的情况下，这两个特性会造成串口异常。省力的方法就是关闭(disable)这两个特性。麻烦的方法，是在串口中断接收程序中，做overrun和rx error判断，清除对应的错误位，或者重写void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart)函数，这样才能让串口不会出现接收异常的情况。

经过试验测试，即使关闭了这个高级特性，串口接收错误仍然有可能发生，并导致串口一直带着错误位在跑，子程序使用串口不当时，就会发生硬件错误使主程序挂掉。

转载一篇对overrun说的比较清楚的文章：STM32串口溢出错误Overrun使用不当导致的串口死机_TrueLink的博客-CSDN博客

但，这里要千万注意，errorCallback中需要重启的中断，必须是你使用的中断。比如使用了IDLE和DMA来配置的，那就__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart, UART_IT_IDLE)。如果未使用IDLE和DMA，那就按照上述博客中提到的，HAL_UART_Receive_IT(&huart1,buf,1)，否则，轻则程序卡顿，重则串口又出现假死状态。

二、串口DMA接收的配置

很多文章和帖子中都做了配置说明，经过长时间的试错，可以确认以下几件事情，避免让大家进坑。

1，DMA是否需要开中断？

答案是，不需要开中断。 DMA传输只要配置到串口接收端口上，在串口数据（一般会使用IDLE空闲中断）来临会自动调用DMA程序，DMA负责把串口上的数据转移到片上RAM中，记得，DMA转移时不需要DMA中断动作的，如果加了DMA中断，轻则程序不丝滑，重则程序卡死而找不到原因。

2，DMA与串口是否有对应关系？

答案是，看具体芯片而定。对于stm32F系列芯片来说，很多都需要做对应关系，但是对于stm32G系列芯片来说，已经完全不需要做对应关系了。这个前期去芯片手册中查找清楚即可。

3，DMA优先级如何设置？

答案是，一般不需要特殊配置，从LOW到HIGH，配置起来问题都不大。重点是，需要调用DMA的外设，尽量避免同时持续不断的进行数据传输，一般来说，串口或者ADC通过DMA转移到片内RAM的时间，是以指令数来计的，对于48M以上的stm32时间一般在us级以下，所以，优先级在使用少量DMA的时候，完全不是问题。只有在DMA使用超过5个以上，且外设数据持续不停、通信速率又非常高的时候，才会发生抢占优先级的问题。

三、程序解析

1、串口中断，为什么把回调函数放在系统函数后面？

  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);

  if(0 != __HAL_UART_GET_FLAG(&USART_BUS, UART_FLAG_IDLE))
	  usart_rx_cb(&USART_BUS);

答案是，为了避免寄存器异常。系统函数内的判断机制相对完善，寄存器的配置做了大量的处理，这里我们把回调函数放在前面，会在串口寄存器没有配置到合理状态时，就做了一系列操作，大部分时候不会出什么问题，但会经常性冒出一些串口接收异常出来，造成程序出现hardfault。

2、回调函数的详解。

  __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);  //此句清除IDLE串口空闲中断标志位，使得串口不会持续进入空闲中断（空闲中断的原理是检测带上升沿的高电平，一点点干扰就能引起，所以尽量接收完数据就先清除掉标志位

        HAL_UART_DMAStop(huart);        //这一句比较关键，这是停止DMA传输的命令，如果不做这个动作，你会发现，第一次接收的时候，可以完整接收数据，后续再接收时，每次只能接收到1个字节，这也是很多人使用DMA容易出现的错误

        rec_len = (USART_RX_MAX - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&USART_DMA_RX));        //获取接收到的数据长度，这个一般是用来后续判断使用的，接收到正常长度的数据，就可以认为完成了一次完整接收，否则就抛弃本次接收的数据

        if(( rec_len > 3) && (rec_len!= USART_RX_MAX))  //这里加了一个不等于全长的判断，避免很多时候明明没有接收到数据，异常导致的中断，结果使得程序一直向错误的方向飞奔
        {

            rx_f = 1;        //接收完成标志，这个标志还可以添加更多判断条件，设置标志的目的是为了让中断尽快结束，同时，让主程序知道串口中断已经完成，方便调用处理函数。
        }

        HAL_UART_Receive_DMA(huart, rx_buf,USART_RX_MAX);  //重新打开DMA接收，并且，只有在这个环节，才能重新打开DMA，使用其他的DMA指令都会造成DMA启动异常，查看一下原代码，能找到对应函数的问题及关键。

版权声明：本文为CSDN博主「qinxin4」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/qinxin4/article/details/121271375

摘要：

stm32串口的使用，可以说是这个芯片的灵魂了，DMA、IDLE空闲中断、不定长接收，这些都让stm32的串口产生异常强大的力量。如何用好这些特性，并避免踩坑，本文对几点主要配置和逻辑做了整理。感谢CSDN上各位大虾的无偿分享，本文因知识点太零散，所以无法一一做好文章引用，如果哪位大虾发现本文的某些内容是来自您的文章，请私信我添加您的链接，这里先行谢过了。

正文：

先提供一份测试完全没问题的代码，后面详解一下，以下是在中断文件中的回调函数。

void usart_rx_cb(UART_HandleTypeDef* huart)
{
		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);  
		HAL_UART_DMAStop(huart);

		rec_len = (USART_RX_MAX - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&USART_DMA_RX));
		if(( rec_len > 3) && (rec_len!= USART_RX_MAX)) 
		{	rx_f = 1;	}
		HAL_UART_Receive_DMA(huart,rx_buf,USART_RX_MAX);  //重新打开DMA接收
}

下面是串口中断函数配置

void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
  if(0 != __HAL_UART_GET_FLAG(&USART_BUS, UART_FLAG_IDLE))
	  usart_rx_cb(&USART_BUS);
  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

然后，我们从头开始说起。

一、串口配置问题

串口配置属于比较基础的，推荐使用stm32cubeide，简直是懒人神器，配置时注意几个点即可。

1、串口接收引脚要上拉

这个一般不会有什么影响，但是有时485芯片电压不稳的时候，会产生非常多的接收信号干扰，造成程序跑飞，做了上拉，就可以避免这个问题。

2、串口根据波特率设置对应的引脚速度

一般9600及以下选择LOW即可，19200~115200选择MEDIUM, 再往上的直接用HIGH就行。这里要注意，有一个output level，这个是设置GPIO初始电平高低的，串口输入尽量配置LOW。

3、串口驱动方式

用推挽PUSH PULL比较合适，开漏OPEN Drain有时会有问题，这个跟电路设计有关系。

4、采样率分频（对应图中1、2）

SMT32的串口一般使用16倍过采样，这就需要分频要设置合理范围，STM32CUBEIDE一般默认设置为1，在大多数情况下，不需要修改这个数值。

如果实在需要修改，可以参考下面的计算方法来粗略估算一下：

如19200bps，每个bit位约52us，主频64M来说，每次采集间隔为1/64us，16倍过采样，则对应1/4us，对于串口接收的一个bit来说，16倍采样点尽量落在前1/2处，相对应需要1/2us。用52us来除1/2us，得到最大的分频率为104，所以，19200bps如果使用128分频，可能会造成接收信号判断错误，引起串口接收异常。

5、DMA配置

1）接收启用DMA，发送尽量不用DMA。这里有一个DMA的逻辑陷阱，对于DMA发送来说，它不管你要发送的数据又多少，只要放到寄存器中，就启动发送程序，如果转移数据的速度没有发送快，或者分几波放置数据的方式，你会发觉发送的数据就没有完整的时候。所以，为了避免这些麻烦，用阻塞方式来做串口发送会是相对来说简单的选择。除非要发送的数据量非常大，这个时候就需要好好设计一下DMA发送的逻辑和时序配合了。

2）DMA与USART的初始化顺序问题，有时配置串口时，发现接收一直为0，反反复复找不到原因所在，最终找到原因，原来是DMA的初始化放到了USART后面。这里的顺序导致接收不到的原因是，DMA的时钟开启，必须在USART之前，否则USART是无法使用DMA进行数据接收的。所以，遇到DMA串口接收，没有数据进入的情况，首先查一下DMA与USART的初始化顺序是否正确。以下为正确的顺序：

  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();

6、串口初始化

使用stm32cubeide有一个优势，它会自动帮你把外设用较好的顺序进行了初始化，这样就不会因为时钟初始化顺序问题，引起一些莫名其妙的问题。

但是串口中断及DMA初始化，一般还是需要单独做的。一般是先使用IDLE，后使能DMA，有很多文章提到要先初始化DMA，后初始化IDLE，以防一上电就产生接收，我觉得这个不是问题，只要做好接收数据判断即可。但是先使能DMA会造成串口干扰导致中断频发。

    __HAL_UART_ENABLE_IT(&USART, UART_IT_IDLE); //使能IDLE中断
    HAL_UART_Receive_DMA(&USART,rx_buf,USART_RX_MAX);

7、高级特性设置（对应图中3）

之前遇到过一个特殊的现象，串口在板子刚上电启动时，可以正常收发，但是到了一定时间后，就会出现无法完整接收数据的现象，反复很多次，最终发现，是高级特性惹的祸。

串口配置中，Advanced features，有两个是默认enable的，一个是overrun，一个是dma or rx error。这两个本意是好的，意在增强串口的健壮性，但是在串口可能有干扰信号的情况下，这两个特性会造成串口异常。省力的方法就是关闭(disable)这两个特性。麻烦的方法，是在串口中断接收程序中，做overrun和rx error判断，清除对应的错误位，或者重写void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart)函数，这样才能让串口不会出现接收异常的情况。

经过试验测试，即使关闭了这个高级特性，串口接收错误仍然有可能发生，并导致串口一直带着错误位在跑，子程序使用串口不当时，就会发生硬件错误使主程序挂掉。

转载一篇对overrun说的比较清楚的文章：STM32串口溢出错误Overrun使用不当导致的串口死机_TrueLink的博客-CSDN博客

但，这里要千万注意，errorCallback中需要重启的中断，必须是你使用的中断。比如使用了IDLE和DMA来配置的，那就__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart, UART_IT_IDLE)。如果未使用IDLE和DMA，那就按照上述博客中提到的，HAL_UART_Receive_IT(&huart1,buf,1)，否则，轻则程序卡顿，重则串口又出现假死状态。

二、串口DMA接收的配置

很多文章和帖子中都做了配置说明，经过长时间的试错，可以确认以下几件事情，避免让大家进坑。

1，DMA是否需要开中断？

答案是，不需要开中断。 DMA传输只要配置到串口接收端口上，在串口数据（一般会使用IDLE空闲中断）来临会自动调用DMA程序，DMA负责把串口上的数据转移到片上RAM中，记得，DMA转移时不需要DMA中断动作的，如果加了DMA中断，轻则程序不丝滑，重则程序卡死而找不到原因。

2，DMA与串口是否有对应关系？

答案是，看具体芯片而定。对于stm32F系列芯片来说，很多都需要做对应关系，但是对于stm32G系列芯片来说，已经完全不需要做对应关系了。这个前期去芯片手册中查找清楚即可。

3，DMA优先级如何设置？

答案是，一般不需要特殊配置，从LOW到HIGH，配置起来问题都不大。重点是，需要调用DMA的外设，尽量避免同时持续不断的进行数据传输，一般来说，串口或者ADC通过DMA转移到片内RAM的时间，是以指令数来计的，对于48M以上的stm32时间一般在us级以下，所以，优先级在使用少量DMA的时候，完全不是问题。只有在DMA使用超过5个以上，且外设数据持续不停、通信速率又非常高的时候，才会发生抢占优先级的问题。

三、程序解析

1、串口中断，为什么把回调函数放在系统函数后面？

  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);

  if(0 != __HAL_UART_GET_FLAG(&USART_BUS, UART_FLAG_IDLE))
	  usart_rx_cb(&USART_BUS);

答案是，为了避免寄存器异常。系统函数内的判断机制相对完善，寄存器的配置做了大量的处理，这里我们把回调函数放在前面，会在串口寄存器没有配置到合理状态时，就做了一系列操作，大部分时候不会出什么问题，但会经常性冒出一些串口接收异常出来，造成程序出现hardfault。

2、回调函数的详解。

  __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);  //此句清除IDLE串口空闲中断标志位，使得串口不会持续进入空闲中断（空闲中断的原理是检测带上升沿的高电平，一点点干扰就能引起，所以尽量接收完数据就先清除掉标志位

        HAL_UART_DMAStop(huart);        //这一句比较关键，这是停止DMA传输的命令，如果不做这个动作，你会发现，第一次接收的时候，可以完整接收数据，后续再接收时，每次只能接收到1个字节，这也是很多人使用DMA容易出现的错误

        rec_len = (USART_RX_MAX - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&USART_DMA_RX));        //获取接收到的数据长度，这个一般是用来后续判断使用的，接收到正常长度的数据，就可以认为完成了一次完整接收，否则就抛弃本次接收的数据

        if(( rec_len > 3) && (rec_len!= USART_RX_MAX))  //这里加了一个不等于全长的判断，避免很多时候明明没有接收到数据，异常导致的中断，结果使得程序一直向错误的方向飞奔
        {

            rx_f = 1;        //接收完成标志，这个标志还可以添加更多判断条件，设置标志的目的是为了让中断尽快结束，同时，让主程序知道串口中断已经完成，方便调用处理函数。
        }

        HAL_UART_Receive_DMA(huart, rx_buf,USART_RX_MAX);  //重新打开DMA接收，并且，只有在这个环节，才能重新打开DMA，使用其他的DMA指令都会造成DMA启动异常，查看一下原代码，能找到对应函数的问题及关键。

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