USART 中断方式接收无响应问题的一种情况及其处理方法

只看该作者 · 2016-9-27 15:39

问题：

此问题由客户工程师提出，客户在使用STM32F103的USART做串口通讯时，发现了一个问题，当设备正常通信一段时间后，串口不响应外部的通信请求了.

文中配图引用自STM32F103的中文版本用户手册,下载链接为:

调研:

一、经过调研:

1.1 客户除了使用USART做串口通信，还开启了定时器中断来进行数据采集.

1.2 定时器的优先级比串口接收的优先级高.

1.3 定时器处理数据操作也比较频繁.

1.4 客户使用的STM32F1标准库(版本V3.5.0).

二、经过问题复现和使用ST-LINK在线调试和定位发现:

2.1 在出现这个问题的时候，程序不断的进入串口接收中断,不能够运行到main主函数处理其他任务了.

2.2 发现ORE标志为‘1’，也就说明程序是发生了串口溢出错误.

2.3 客户在进入串口中断后会调用USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE)来获取RXNE的值.如果RXNE为1则去读取DR数据寄存器的数据,读取后RXNE为0，但是ORE的标志依然为1,依然进入了串口中断.

三、经过分析以及我们可以通过我们芯片的用户手册可以得到以下信息:

3.1 程序不断进入串口中断是因为ORE标志始终为1,没有被用户清除掉:

从上图红色部分我们可以看到，如果串口接收中断开启了，那么ORE为1时就会产生中断.

3.2.从下图我们可以看到，顺序执行对USART_SR和USART_DR的操作就会清除ORE的标志,客户在中断中执行了以下操作，那为什么ORE标志还没有被清除呢?(R1执行了读USART_SR操作，R2执行了读USART_DR操作).

3.3 我们可以看手册中下表的解释:

3.3.1 ORE表征的是一个历史事件，当ORE为1时，表明至少有1个数据已经丢失.

3.3.2这有2种可能发生的情况,RXNE为1的情况R3和RXNE为0的情况R4,如下图中的解释.

3.3.3我们从上图可以看出，3.2图中的R1+R2操作只能处理RXNE为1的情况；

当RXNE为0的特殊情况, 就是在读序列器件(在USART_SR寄存器读访问和USART_DR读访问之间)接收到新的数据，数据SR虽然被读过了,但是overrun事件依然发生了，以上操作是不能够处理的：

3.4 因此我们要在应用中对ORE标志进行处理，即当判断发生ORE中断的时候，我们再读一次USART_DR的值，这样如果没有新的Overrun溢出事件发生的时候，ORE会被清除,然后程序就不会因为ORE未被清除一直不断的进入串口中断了,代码处理如下:

结论：

对于这种情况，我们可以看到USART串口接收中断使能了，那ORE中断也就开启了；为了消除在通过读序列(USART_SR/USART_DR)的过程中产生的溢出错误，我们可以尝试在应用程序中需要针对ORE标志做一个处理来清除ORE标志，使得串口通信可以正常的继续工作.

建议客户在做串口通信时需要增加帧检验功能，如CRC校验等...,当发生ORE时，帧校验肯定是通不过的，不会造成从机误响应.

USART 中断方式接收无响应问题的一种情况 及其处理方法