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【STM32】HAL库中的非阻塞式串口异步通信及仿printf发送功能

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简介：
本教程讲解了在STM32 HAL库中实现非阻塞式串口异步通信的方法，并介绍了如何创建一个类似printf的函数用于数据发送，提升代码可读性和开发效率。 使用STM32F103C8T6单片机，在Keil MDK 5.32版本下进行串口异步通信配置，仅开启发送方向，并采用非阻塞式发送数据的方式（类似printf的发送方式）。通过PC13引脚控制LED灯的状态，以指示程序是否正常运行。

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  • 【STM32】HAL库中的非阻塞式串口异步通信及仿printf发送功能
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    本教程讲解了在STM32 HAL库中实现非阻塞式串口异步通信的方法，并介绍了如何创建一个类似printf的函数用于数据发送，提升代码可读性和开发效率。 使用STM32F103C8T6单片机，在Keil MDK 5.32版本下进行串口异步通信配置，仅开启发送方向，并采用非阻塞式发送数据的方式（类似printf的发送方式）。通过PC13引脚控制LED灯的状态，以指示程序是否正常运行。
     
  • 【STM32】HAL库实现串口异步通信及DMA传输-模拟printf发送功能
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    本项目介绍如何使用STM32 HAL库实现串口异步通信与DMA数据传输，并通过编程模拟C语言中的printf函数，以实现高效的数据发送功能。 使用STM32F103C8T6单片机及KeilMDK5.32版本进行开发。 实现串口异步通信，并启用收发功能，采用DMA方式进行数据传输（类似printf发送）。 在非循环模式下使用DMA进行接收和发送操作（即单次模式）。 通过PC13引脚控制LED灯的亮灭状态，当接收到数据时点亮LED灯以示指示。 在STM32CubeMX配置过程中需同时开启DMA与串口全局中断。
     
  • 【STM32】HAL库中的非阻塞式串口异步接收数据
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    本教程讲解了如何在STM32 HAL库中实现非阻塞式的串口异步接收功能，适用于需要高效处理数据通信的应用场景。 采用STM32F103C8T6单片机及Keil MDK 5.32版本。 实现串口异步通信功能，包括开启收发方向，并使用阻塞式发送（类似printf函数的发送方式）和非阻塞式接收数据。通过PC13引脚控制LED灯的状态变化，当接收到数据时点亮或熄灭LED灯以示指示。 程序初始化完成后立即启动接收中断服务。在每次成功完成数据接收后，在对应的回调函数中再次开启新的接收中断（因为进入该回调之前所有与接收相关的中断已被关闭）。
     
  • 【STM32】HAL库实现串口DMA异步通信及仿printf发送功能与空闲中断接收
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    本项目介绍如何使用STM32 HAL库进行串口DMA异步通信，并实现了类似printf的发送功能以及利用空闲中断处理数据接收，提高通信效率。 采用STM32F103C8T6单片机及Keil MDK 5.32版本进行开发。 实现串口异步通信功能，并开启收发方向，使用DMA方式进行数据传输（类似printf发送方式）。发送的DMA不在循环模式下运行（即为单次）；接收的DMA在单次模式下工作。同时启用串口接收空闲中断。 PC13引脚用于控制LED灯的状态变化，通过点亮或熄灭LED来指示接收到的数据情况。 **使用STM32CubeMX时需确保开启DMA和串口全局中断功能**。
     
  • STM32 HAL库中的串口阻塞发送与中断接收FIFO
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    本文介绍了在STM32 HAL库环境下，如何实现串口的阻塞发送功能以及通过使用FIFO机制进行高效的中断接收。 STM32串口HAL阻塞发送中断接收FIFO功能的实现涉及到了使用硬件抽象层（HAL）库来简化底层驱动代码的操作。在这样的设置中，当需要发送数据到外部设备时，可以采用阻塞模式确保数据完全传输后再继续执行后续操作；同时利用中断机制处理来自串口的数据输入，并结合FIFO技术优化接收缓冲区的管理效率。这种方法既保证了通信过程中的实时性又提高了系统的稳定性与可靠性。
     
  • IO中的同步、异步及阻塞、非阻塞差异解析
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    本文深入探讨了编程中IO操作的四种状态：同步与异步，以及阻塞和非阻塞模式的区别及其应用场景，帮助开发者理解并有效利用这些概念。 在软件开发领域，特别是在涉及输入输出（IO）操作的场景下，理解同步与异步、阻塞与非阻塞的概念非常重要。这些概念对于设计高效的程序尤为关键，在高并发和分布式系统中尤为重要。 一、同步与异步 同步和异步主要区别在于消息的通知机制：调用函数后，调用者如何获取结果的方式不同。 A. 同步 当一个函数被调用时，如果该函数未执行完毕之前调用方无法继续运行其他代码，则称这种为同步。在同步模式下，发起请求的线程会等待被请求的操作完成并返回结果后才可继续工作。大多数情况下，常规的函数调用都是采用这种方式进行。 B. 异步 异步则相反，在发出一个异步函数调用之后，程序可以立即执行其他任务而无需等待该操作的结果。实际处理此调用的部分会在适当的时候通过状态、通知或者回调等方式告知结果给发起方。例如在使用socket编程时，当数据到达后底层会发送信号提示应用程序进行相应处理。 C. 结果返回机制 结果的传递方式主要有三种：状态检查、直接通知和回调函数。 - 状态：调用者必须不断地轮询以获取最新的信息，效率较低； - 通知：执行部件在适当时候主动向发起方发出消息，无需额外操作； - 回调函数：类似于通知机制，在事件触发时通过预先设定的函数处理结果。 二、阻塞与非阻塞 这里的重点在于描述的是当程序等待某个任务完成时的状态表现。 A. 阻塞 若一个线程在没有得到所需信息或资源前会被挂起，直到获取到为止，则称这种调用为阻塞性。例如，在socket通信中如果处于阻塞模式下且无数据可接收的情况下使用recv函数会导致当前线程被暂停直至有新的数据到来。 B. 非阻塞 而非阻塞的特性在于即使没有准备好也可以立即返回，不会让发起请求的那个线程停滞不前。调用者可以利用这种方式来检查是否已经准备就绪进行下一步操作或选择其他任务执行，例如使用select函数来轮询多个文件描述符的状态。 C. 阻塞性态和阻塞性API 需要注意的是，对象的阻塞模式与具体的API调用之间并不存在必然联系。尽管大多数情况下两者是一致的（即在阻塞模式下的socket通常会进行阻塞式IO读写），但也可以通过特定方法对同一个处于非阻塞状态的对象执行同步操作或者反之亦然。 综上所述，无论是选择何种通知机制还是决定程序等待时的状态表现方式，都需根据具体应用场景来权衡利弊。在Linux等操作系统中合理选用合适的I/O模型可以极大提高应用程序的响应速度和处理能力，对于改善用户体验及系统性能大有裨益。特别是在涉及IO多路复用技术如select或poll的情况下，在监控多个文件描述符以实现异步操作时显得尤为重要。无论是传统网络编程还是现代云计算架构中，这些都是不可或缺的技术手段。
     
  • 非阻塞式串行口通信源代码
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    本资源提供了一套高效的非阻塞式串行口通信源代码，适用于需要实时数据传输的应用场景。代码简洁易懂，便于集成和二次开发。 在IT领域，串行通信是一种常见且重要的通信方式，在嵌入式系统、工业控制以及设备间的短距离通信中有广泛应用。本资源提供了一种经过实际验证的非阻塞式串行口通讯源代码，旨在解决传统串行通信中可能遇到的阻塞问题和数据丢失问题，提高通信效率和可靠性。 传统的串口通信通常采用阻塞式方法，在发送或接收数据时程序会暂停执行等待传输完成。这种方式在处理大量数据或高并发场景下可能导致效率低下。非阻塞式串行口通讯采取了不同的策略：当程序尝试发送或接收数据而串口不可用时，它不会等待而是立即返回，允许程序继续执行其他任务。这提高了系统的多任务处理能力，并避免了主线程被长时间阻塞，提升了整体性能。 实现非阻塞串口通信的关键技术之一是重叠IO（Overlapped IO），这是Windows系统提供的高级IO模型，允许多个IO操作同时进行而无需等待任何操作完成。在非阻塞模式下，发送和接收操作可以异步执行，并通过事件或回调函数通知应用程序当数据准备就绪时。 从文件名“StctView.cpp”来看，这可能是一个实现串行通信界面显示的类或模块，在其中可能会包含设置串口参数（如波特率、校验位、数据位和停止位）、打开和关闭串口以及读写数据的相关函数。例如，`ReadData()`函数用于启动非阻塞接收操作，并使用`SetCommMask()`和`WaitCommEvent()`来监视串口状态并在有新数据时触发处理逻辑。 实现非阻塞式串行通信通常涉及以下步骤： 1. 初始化串口：配置参数并打开。 2. 设置为非阻塞模式：通过相关函数（如`SetCommMask()`、`EscapeCommFunction()`）将串口设置为非阻塞模式。 3. 异步读写：使用重叠版本的`WriteFile()`和`ReadFile()`进行数据传输，这些操作可以立即返回即使未完成全部发送或接收。 4. 监控事件：通过`WaitCommEvent()`监听状态变化如数据到达、错误发生等。 5. 处理数据：收到通知后及时处理接收到的数据或准备新的发送。 这种非阻塞式串行口通讯源代码是优化效率和可靠性的有效手段，适用于需要实时传输大量数据的场合。通过理解和应用这样的代码，开发者可以更好地控制和管理通信过程，提高系统响应速度及用户体验。
     
  • 【STM32】HAL库实现串口异步通信及DMA传输-模拟printf发送与接收DMA循环处理-应对串口空闲接收
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    本教程详细介绍在STM32平台上使用HAL库进行串口异步通信和DMA数据传输的方法，包括如何通过DMA循环处理来实现类似printf的发送功能以及优化串口空闲状态下的接收机制。 使用STM32F103C8T6单片机，在Keil MDK 5.32版本下进行串口异步通信配置。开启收发方向，并采用DMA方式发送接收数据（模拟printf函数的发送功能）。发送时，DMA不工作在循环模式；而接收时，则启用循环模式以持续监听接收到的数据。当检测到串口接收空闲中断后控制PC13引脚上的LED灯状态变化，以此指示是否已成功接收到新的数据信息。需要注意的是，在使用STM32CubeMX进行配置时应当同时开启DMA和串口的全局中断功能。
     
  • C++串口通信类（支持阻塞与非阻塞）
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    本库提供了一个功能全面的C++类，用于实现串口通信。该类设计灵活，既可配置为阻塞模式也可设置为非阻塞模式，适用于不同应用场景下的数据传输需求。 在IT领域内，串口通信是一种常见且重要的数据传输方式，在嵌入式系统、设备控制以及数据传输等领域有着广泛的应用。C++作为一门强大的编程语言，提供了丰富的库与工具来实现这种通信模式。 本段落将深入探讨如何使用C++构建一个支持阻塞和非阻塞两种工作模式的串口通信类。 首先简单介绍下串口通信的基本概念：通过RS-232、RS-485或USB等标准进行的数据传输，数据以比特流的形式逐位发送。每完成一位的发送或者接收后都会确认一次，因此这种方式虽然速度相对较慢但稳定性较高。 接下来分别谈谈阻塞与非阻塞两种串口通信模式： 1. 阻塞模式：在执行读写操作时程序会等待直到完全传输或读取数据为止，在此期间无法进行其他任务。尽管如此，在简单应用中，这种模式易于实现且代码简洁。 2. 非阻塞模式：允许程序在等待串口操作的同时继续处理其它事务，这提高了效率但需要使用多线程或者异步机制来保证不会因等待而中断程序运行。 关于如何用C++实现串口通信： 1. 库的选择：可以利用libserial、Boost.Asio或Qt等库简化打开、配置以及关闭串口的过程。 2. 设备设置：在正式进行数据传输前需要设定好波特率（例如9600，115200）、位数（通常是8位）和停止位（通常为1或者2），根据实际需求选择校验方式或无校验。 3. 读写操作：阻塞模式下可以直接使用read/write函数；非阻塞时则需要配合select/poll系统调用来判断串口是否准备就绪。 4. 错误处理：在整个通信过程中应妥善捕捉并解决可能出现的各种错误，比如打开失败、配置不当或传输失误等。 5. 多线程异步编程技术的应用对于提高效率至关重要，在非阻塞模式下尤为关键。可以考虑使用C++11中的std::future/std::async或者Boost.Asio的异步处理来实现并发操作。 最后需要注意的是，当完成通信后记得关闭串口以释放资源。 综上所述，设计一个支持多种工作方式（包括但不限于上述两种）且具有灵活配置与错误管理功能的C++类库对于满足不同应用场景的需求是十分必要的。在实践中可以根据项目大小和性能要求选择最合适的实现方案。
     
  • STM32 HAL库中的多串口printf函数库
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    本库为STM32 HAL框架下的多串口printf实现，支持同时使用多个USART接口进行独立输出，方便调试和日志记录。 多个串口需要输出printf怎么办？下载一个相应的库就可以解决了。如果直接编写发送函数的话，使用起来会很不方便，并且无法利用printf函数中的各种数据类型转换功能。