STM32 USART Interrupt - FabLabSeoul/WingProject GitHub Wiki

Stm32 Value line discovery 보드 전용 글입니다.

시리얼 통신(USART)을 인터럽트 방식으로 처리하는 방법을 설명한다.

예제는 STM32\stm32vldiscovery_package\Project\Examples\Serial_Interrupt 경로에 있다. 예제는 PA10,9(Rx,Tx)를 시리얼통신포트로 설정하고, 컴퓨터의 Serial port terminal 프로그램과 통신을 주고 받는다. 이 예제를 실행해보기 위해서는 Stm32vldiscovery 보드와 serial to usb 보드, 시리얼 포트 터미널 프로그램이 있어야 한다. Stm32보드의 시리얼 포트를 serial to usb 보드에 연결하고 터미널 프로그램을 실행하면, 먼저 Stm32보드로 부터 넘어온 정보가 화면에 표시된다. 그 후 터미널 프로그램에서 정보를 송신해서, 약 30문자를 넘어서면 Stm32보드에서 받은 문자열을 그대로 터미널에게 전송한다.

본론으로 들어가면, Stm32에서 시리얼통신을 처리하는 방법은 크게 Polling, Interrupt, DMA 방식이 있다. 이 글에서는 Interrupt방식을 설명한다. 인터럽트 방식은 시리얼로 정보를 주고 받을 때마다 인터럽트를 발생시켜 정보를 주거나 받거나 하는 방식을 말한다. 익숙해지면 다른 방식보다 편하다는 것을 알 수 있다. 인터럽트는 간단히 말하면, 함수가 호출된다고 생각하면 된다.

시리얼 포트를 설정하는 것은 기존 방식과 똑같다. 자세한 내용은 Stm32 UART 문서를 참조하자. 다른 점은 인터럽트를 설정해줘야 하는 부분이다. Stm32에서 인터럽트를 관장하는 파트를 NVIC라고 한다. Nested Vectored Interrupt Controller의 약자다. 60개의 인터럽트 테이블이 있고, 그 중에 USART 인터럽트가 있다. 이 플래그를 활성화 시키면, USART에 관련된 인터럽트를 받을 수 있다. 코드는 간단하다.

/**
  * @brief  Configures the nested vectored interrupt controller.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void NVIC_Configuration(void)
{
   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  /* Enable the USART1 Interrupt */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

Stm32에서는 USART1_IRQn, USART2_IRQn, USART3_IRQn의 인터럽트를 설정할 수 있다. 인터럽트는 우선순위에 따라 무엇을 먼저 호출 할지를 결정할 수 있다. 일반적으로 NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 에는 같은 분류끼리 같은 값으로 설정하고, NVIC_IRQChannelSubPriority 에서 우선순위를 정하게 된다. 작은 값 일수록 먼저 호출된다.

우선순위에 관련된 자세한 내용은 이 글을 참조하자.

• http://poohyhoh.blogspot.kr/2010/08/arm-cortex-m3-stm32-nvic-priority-group.html

그리고, 시리얼을 보낼 때와 받을 때 각각 따로 인터럽트를 받을 수 있다. 코드는 다음과 같다.

/* Enable USART1 Receive and Transmit interrupts */
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);

###인터럽트 USART1 인터럽트가 발생되면, void USART1_IRQHandler(void) 함수가 호출된다. USART2 인터럽트가 발생되면 void USART2_IRQHandler(void) 함수가 호출된다. USART3 도 마찬가지다. 개발자는 이 함수를 그대로 구현하면 된다. 간혹 stm32f10x_it.c 파일에 이미 함수가 구현된 경우가 있는데, 컴파일 오류를 피하려면, 기존 인터럽트 함수는 지우고, 새로 구현하면 된다.

인터럽트는 USART_ITConfig()함수를 호출해서 인터럽트를 활성화하는 순간부터, Transmitter 인터럽트는 바로 호출된다. 더이상 정보를 보낼게 없다면, USART_IT_TXE 인터럽트는 끄는게 좋다. 반대로 Receiver 인터럽트는 정보를 받을 때만 호출된다. 그러니 큰 문제가 없다면, USART_IT_RXNE 인터럽트는 계속 켜놓는게 좋다.

/**
  * @brief  This function handles USARTy global interrupt request.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void USART1_IRQHandler(void)
{
  // 시리얼로 부터 받은 정보를 계속 저장한다.
  if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
  {
    /* Read one byte from the receive data register */
    RxBuffer[RxCounter++] = USART_ReceiveData(USART1);

    if(RxCounter == NbrOfDataToRead)
    {
        // NbrOfDataToRead 만큼 정보를 받았다면, 그대로 전송한다.
	    SendSerial(RxBuffer, RxCounter);
	    RxCounter = 0;			
    }
  }
  
	// 시리얼로 데이타를 모두 보내면, 인터럽트를 끈다.
  if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) != RESET)
  {   
    /* Write one byte to the transmit data register */
    USART_SendData(USART1, TxBuffer[TxCounter++]);

    if(TxCounter == NbrOfDataToTransfer)
    {
      /* Disable the USART1 Transmit interrupt */
      USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
    }    
  }
}

void SendSerial(uint8_t buffer[], uint8_t size)
{
	int i=0;
	
	TxCounter = 0;
	NbrOfDataToTransfer = size;

	for (i=0; i < size; ++i)
	{
		TxBuffer[ i] = buffer[ i];
	}			

	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);
}

USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) 함수를 이용해 시리얼통신을 통해 정보를 받았는지 판단 할 수 있다. 코드에서는 정보를 받을 때마다 버퍼에 저장하는 것을 볼 수 있다.

USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TXE) 함수는 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE) 호출 되었다면 항상 TRUE를 반환하기 때문에, 정보를 모두 송신하면 인터럽트를 끄는게 좋다.

main() 함수는 다음과 같다.

int main()
{
  /* System Clocks Configuration */
  RCC_Configuration();
 
  /* NVIC configuration */
  NVIC_Configuration();

  /* Configure the GPIO ports */
  GPIO_Configuration();	

  // USART1 초기화	
  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	
	
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
  /* Enable USART1 Receive and Transmit interrupts */
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);
	
  // Enable USART1
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);

  while (1)
  {
  }	
}

============================= ###레퍼런스

• 예제 STM32\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.3.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\USART\Interrupt
• http://poohyhoh.blogspot.kr/2010/08/arm-cortex-m3-stm32-nvic-priority-group.html