STM32的串口函数_库函数USART_SendData问题和解决方法--硬件复位导致第一个字节丢失

本文转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_717116870102vb4c.html

个人记录：

昨天做串口实验的时候一直没有成功的原因，连续调用USART_SendData总是会出现前一个被后一个覆盖的情况。

之前觉得ST的官方库应该没有问题就没往这方面想，现在查查，确实有库的问题，还是自己对库不太理解。

还有遇到的硬件复位以后，发送第一个字符丢失的情况。

1、后字节覆盖前字节  

-----------------加判断while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET){} 

2、硬件复位之后第一个字符丢失

-----------------USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);

-----------------USART_SendData(USART2,0x01);

-----------------while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);

转载正文：

1. 问题及现象

使用USART_SendData()函数非连续发送单个字符是没有问题的；当连续发送字符时(两个字符间没有延时)，就会发现发送缓冲区有溢出现象。若发送的数据量很小时，此时串口发送的只是最后一个字符，当发送数据量大时，就会导致发送的数据莫名其妙的丢失。

如：

1 2	for (TxCounter= 0;TxCounter < RxCounter; TxCounter++) USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);

 

2. 原因

此API函数不完善，函数体内部没有一个判断一个字符是否发送完毕的语句，而是把数据直接放入发送缓冲区，当连续发送数据时，由于发送移位寄存器的速度限制（与通信波特率有关），导致发送缓冲区的数据溢出，老的数据还未及时发送出去，新的数据又把发送缓冲区的老数据覆盖了。

 

 

3. 解决方法

发送后等待一段时间延迟的方法就不说了，等待时间不确定，此为下下策。提供下面2种方案：

方案1. 在每一个字符发送后检测状态位

USART_SendData(USART1, RxBuffer[TxCounter]);

while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET){} //等待发送缓冲区空才能发送下一个字符

 

方案2. 修改库函数

修改USART_SendData()函数，在其内部加入发送缓冲区的USART_FLAG_TXE状态检测语句，确保一个字符完全发送出去，才进行下一个字符的发送。

实现方法：每发送一个字符都检测状态寄存器，确保数据已经发送完毕。具体操作步骤如下所示。

修改前的函数定义体

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

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); }

修改后的函数定义体

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

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){} //等待发送缓冲区空才能发送下一个字符 } 可能有人认为，为什么不预先在库函数中处理这个问题，而把解决方法抛给用户。个人认为ST这么做的原因是：使用发送中断功能。

 

4. TXE和TC标志位详细说明

在USART的发送端有2个寄存器，一个是程序可以看到的USART_DR寄存器(下图中阴影部分的TDR)，另一个是程序看不到的移位寄存器(下图中阴影部分Transmit Shift Register)。

对应USART数据发送有两个标志，一个是TXE=发送数据寄存器空，另一个是TC=发送结束；对照下图，当TDR中的数据传送到移位寄存器后，TXE被设置，此时移位寄存器开始向TX信号线按位传输数据，但因为TDR已经变空，程序可以把下一个要发送的字节(操作USART_DR)写入TDR中，而不必等到移位寄存器中所有位发送结束，所有位发送结束时(送出停止位后)硬件会设置TC标志。

另一方面，在刚刚初始化好USART还没有发送任何数据时，也会有TXE标志，因为这时发送数据寄存器是空的。

TXEIE和TCIE的意义很简单，TXEIE允许在TXE标志为'1'时产生中断，而TCIE允许在TC标志为'1'时产生中断。

至于什么时候使用哪个标志，需要根据你的需要自己决定。但我认为TXE允许程序有更充裕的时间填写TDR寄存器，保证发送的数据流不间断。TC可以让程序知道发送结束的确切时间，有利于程序控制外部数据流的时序。

下图是STM32技术参考手册中的一页：









转载正文2

stm32 串口发送数据第一字节丢失

使用stm32f10x调试串口通讯时，发现一个出错的现象，硬件复位重启之后，发送测试数据0x01 0x02 0x03 0x04..接收端收到的数据为：0x02 0x03 0x04，第一个数据丢失。

查阅stm32f10x参考手册，找到这样一句话： 

TC：发送完成 

当包含有数据的一帧发送完成后，由硬件将该位置位。如果USART_CR1中的TCIE为1，则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。TC位也可以通过写入0来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。 

0：发送还未完成； 

1：发送完成。 

注意到这一句：由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。 也就是说，要先read USART_SR,然后write USART_DR，才能完成TC状态位的清除。而硬件复位后，串口发送的首个数据之前没有read SR的操作，是直接write DR，也就是说，TC没有被清除掉。 

    硬件复位后，串口发送首个数据之前，先读取一下USART_SR，则能够保证首个数据发送时，不出现覆盖的情况。当然，也有别的方法，比如先清除TC状态位，USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);或USART1->SR&=~(1<<7);

转载正文3

stm32串口第一字节丢失问题分析

STM32串口发送必须先检测状态，否则第一个字节无法发出，发送完毕，必须检测发送状态是否完成，否则，发送不成功，

使用stm32f10x调试串口通讯时，发现一个出错的现象，硬件复位重启之后，发送测试数据0x010x020x030x04..接收端收到的数据为：0x020x030x04，第一个数据丢失。换成发送别的数值的数据，如0x060x0ff，则接收到0x0ff，0x06丢失。错误依旧。

故障排除过程：

1、刚开始怀疑是接收端的错误，我是使用电脑串口，运行串口辅助调试工具接收，换成其他软件后，发现故障依旧，而且电脑软件一直是开启状态，不像和电脑软件有关。

2、使用单步调试，单步运行各个发送指令，都正常。能收到0x010x020x030x04的数据。间接的排除了不是电脑软件的问题，而是其他的错误。

3、单步调试运行虽然正常了，但连续运行时，错误依旧。现在有点摸不到头绪了，单步运行正常，看起来编程没有出错，那故障在哪里呢？测试程序如下

USART_SendData(USART2,0x01);//A

while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//B

USART_SendData(USART2,0x02);//C

while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);

USART_SendData(USART2,0x03);

while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);

USART_SendData(USART2,0x04);

while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);

4、猜测，也许是因为某个特殊原因，使第二个数据覆盖了首个数据，使得首个数据丢失。假设：在执行B指令时，USART的TC状态位==SET，那么就会紧接着执行C指令，也就有可能发生数据的覆盖。于是，在A指令前，加入如下指令：USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);

5、加入上一条指令后，运行，错误消失了。说明上一个假设，应该是成立的。

6、查阅stm32f10x参考手册，找到这样一句话：TC：发送完成

当包含有数据的一帧发送完成后，由硬件将该位置位。如果USART_CR1中的TCIE为1，则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。TC位也可以通过写入0来清除，只有在多缓存通讯中才推荐这种清除程序。0：发送还未完成；1：发送完成。

7、注意到这一句：由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后写入USART_DR)。也就是说，要先readUSART_SR,然后writeUSART_DR，才能完成TC状态位的清除。而硬件复位后，串口发送的首个数据之前没有readSR的操作，是直接writeDR，也就是说，TC没有被清除掉。说明第4步的猜测是对的。

8、那么，应该把指令A前面加的USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);改为USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC);，应该也能消除错误。测试后证实，确实如此，在发送首个数据之前，先读取一下USART_SR，那么就不会出现首个数据丢失的情况了。

9、总结：硬件复位后，串口发送首个数据之前，先读取一下USART_SR，则能够保证首个数据发送时，不出现覆盖的情况。当然，也有别的方法，比如先清除TC状态位，或是，在writeUSART_DR之后，加入一个小延时，让数据发送完毕，应该也能间接排除这个错误。