串口作为单片机开发的一个常用的外设，应用范围非常广。大部分时候，串口需要接收处理的数据长度是不定的。那么，怎样才能判断一帧数据是否结束呢？今天，我们就以STM32单片机为例，介绍几种接收不定长数据的方法。
首先，我们需要打开一个串口，使用STM32CubeMx来配置，如下：
然后打开串口中断、添加发送和接收的DMA，DMA参数设置为默认即可，如下图所示（DMA可根据自身需求选择是否打开）：
配置一下时钟等，点击生成代码，这样就可以使用串口了。首先我们定义一个串口接收的结构体，并定义一个结构体变量，如下：
#define RX_MAXLEN 200 //最大接收数据长度typedef struct{uint8_t RxBuf[RX_MAXLEN];//接收缓存uint16_t RxCnt; //接收数据计数uint16_t RxLen; //接收数据长度uint8_t RxStart; //开始接收标志uint8_t RxFlag; //一帧数据接收完成标志}Uart_Tpye_t;Uart_Tpye_t Uart1;
下面介绍几种接收数据的方法：
1、空闲中断
空闲中断可以配合接收中断或DMA来使用。
当使用DMA+空闲中断时，需要在初始化完成后手动打开空闲中断和DMA接收。
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);//打开串口空闲中断HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, Uart1.RxBuf, RX_MAXLEN); //串口DMA接收数据
//串口空闲中断void UART_IDLECallBack(UART_HandleTypeDef *huart){uint32_t temp;/*uart1 idle processing function*/if(huart == &huart1){if((__HAL_UART_GET_FLAG(huart,UART_FLAG_IDLE) != RESET)){__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位/*your own code*/HAL_UART_DMAStop(&huart1);//停止DMAUart1.RxLen = RX_MAXLEN - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);// 获取DMA中传输的数据个数Uart1.RxFlag = 1;HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Uart1.RxBuf,RX_MAXLEN); //开启下次接收}}}
if(Uart1.RxFlag == 1)//接收完一帧数据{printf("Rev %d Bytes\r\n",Uart1.RxLen);Uart1.RxFlag = 0;}
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);//打开串口空闲中断HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &RevByte, 1); //串口中断接收数据
uint8_t RevByte;void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){if(huart->Instance==USART1){Uart1.RxBuf[Uart1.RxCnt]=RevByte;Uart1.RxCnt++;if(Uart1.RxCnt==RX_MAXLEN){Uart1.RxCnt = RX_MAXLEN-1;}HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &RevByte, 1); //串口中断接收数据}}
//串口空闲中断void UART_IDLECallBack(UART_HandleTypeDef *huart){uint32_t temp;/*uart1 idle processing function*/if(huart == &huart1){if((__HAL_UART_GET_FLAG(huart,UART_FLAG_IDLE) != RESET)){__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位Uart1.RxFlag = 1;Uart1.RxLen = Uart1.RxCnt;Uart1.RxCnt = 0;}}}
同样，在主程序中判断一帧数据的接收完成并处理。
2、特点协议判断帧头帧尾及长度
有时候我们需要自己定义协议传输数据，这时候就可以在通讯协议里添加特点的帧头帧尾以及数据长度字节，通过判断这些字节来判断数据的开始和结束。
假设定义一个简单的传输协议如下：
帧头 | 数据长度，1字节 | 数据，N字节 |
0x5A，0xA5 | 数据部分的字节数 | 有效数据 |
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &RevByte, 1); //串口中断接收数据//串口接收中断回调函数uint8_t RevByte;uint16_t RevTick = 0;void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){static uint16_t Rx_len;if(huart->Instance==USART1){Uart1.RxBuf[Uart1.RxCnt]=RevByte;switch(Uart1.RxCnt){case 0:if(Uart1.RxBuf[Uart1.RxCnt] == 0x5A)//帧头1正确Uart1.RxCnt++;elseUart1.RxCnt = 0;break;case 1:if(Uart1.RxBuf[Uart1.RxCnt] == 0xA5)//帧头2正确Uart1.RxCnt++;elseUart1.RxCnt = 0;break;case 2:Rx_len = Uart1.RxBuf[Uart1.RxCnt];Uart1.RxCnt++;break;default:Uart1.RxCnt++;if((Rx_len+3) == Uart1.RxCnt)//数据接收完成{Uart1.RxFlag = 1;Uart1.RxLen = Uart1.RxCnt;Uart1.RxCnt = 0;}break;}HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &RevByte, 1); //串口中断接收数据}}
//串口接收中断回调函数uint8_t RevByte;uint16_t RevTick = 0;void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){if(huart->Instance==USART1){Uart1.RxBuf[Uart1.RxCnt]=RevByte;Uart1.RxCnt++;Uart1.RxStart = 1;//开始接收标志RevTick = 0;//计时清零if(Uart1.RxCnt==RX_MAXLEN){Uart1.RxCnt = RX_MAXLEN-1;}HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &RevByte, 1); //串口中断接收数据}}
//串口接收超时判断，该函数在Systick中断（1ms中断一次）中调用void UartTimeOut(){if(Uart1.RxStart == 1){RevTick++;if(RevTick > 2){Uart1.RxLen = Uart1.RxCnt;Uart1.RxCnt = 0;Uart1.RxStart = 0;Uart1.RxFlag = 1;}}}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &RevByte, 1); //串口中断接收数据同样，在主程序中判断一帧数据的接收完成并处理。测试结果就不贴了。
4、总结
上面几种方式都可以实现串口接收不定长数据，各有优缺点，可根据实际需求选择用哪种。但需要注意的是，上面的例程只是简单地接收数据，在实际应用中，还需要考虑连续接收多帧数据的情况。到底是缓存之后处理，还是舍弃后面的数据，都需要自己写程序实现。
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来源：嵌入式技术开发
