Classmate Wang's blog

深浅模式

TXE & RXNE ​

1. TXE (Transmit Empty) —— 发送寄存器“空”了 ​

  • 全称：Transmit Data Register Empty
  • 人话：“老板（CPU），我的盘子空了，你可以把下一道菜（数据）端给我了！”
  • 状态：
    • 0 (Reset)：盘子里有菜，正在忙着往外运，千万别放新菜，否则会把旧的压烂。
    • 1 (Set)：盘子空了，赶紧放新菜，不然我就闲着了。

2. RXNE (Receive Not Empty) —— 接收寄存器“不空” ​

  • 全称：Receive Data Register Not Empty
  • 人话：“老板（CPU），信箱里有信（数据）来了，赶紧拿走！”
  • 状态：
    • 0 (Reset)：信箱是空的，别来拿，拿了也是空气（乱码）。
    • 1 (Set)：信箱里有货，快读走！如果你不读走，下一封信来了就会把这封信挤爆（发生 Overrun 错误）。

二、 核心原理：为什么需要它们？（双缓冲机制） ​

新手容易以为：单片机发送数据就是 CPU 直接把数据扔到电线上。 错！ 其实中间隔着两个“房间”。

我们以 发送 (TX) 为例，内部其实有两个寄存器：

  1. TDR (发送数据寄存器)：相当于备餐区。
  2. Shift Register (移位寄存器)：相当于传菜员（真正干活把数据一位一位挤出去的地方）。

TXE 的工作流程： ​

  1. 你写代码 SPI_SendData(0x55)。
  2. 数据 0x55 掉进 TDR (备餐区)。此时 TXE = 0（忙）。
  3. 硬件自动检查：传菜员（移位寄存器）有空吗？
  4. 如果有空，硬件瞬间把 0x55 从 TDR 挪到 移位寄存器。
  5. 重点来了！ 此时数据还在移位寄存器里慢慢发，但 TDR 已经空了！
  6. TXE 变回 1。
  7. CPU 看到 TXE=1，虽然上一个字节还没发完（还在传菜员手里），但 CPU 已经可以把下一个字节放入 TDR 了。

这就是“流水线”作业，效率极高！

三、 代码怎么写？（标准套路） ​

在写“轮询模式”（Polling）的驱动时，这两个标志位是必须判断的。

1. 发送数据（标准姿势） ​

C

// 这里的 waiting 就是在等 TXE 变 1
// 意思：只要 TXE 不是 1 (还没空)，我就死等，不往里写
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

// 终于空了，写入数据，标志位会自动清除
SPI_I2S_SendData(SPI1, byte);

2. 接收数据（标准姿势） ​

C

// 这里的 waiting 就是在等 RXNE 变 1
// 意思：只要 RXNE 不是 1 (还没收到)，我就死等，不读
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

// 终于有数据了，读出来，RXNE 会自动变回 0
data = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);

四、 资深工程师的“避坑指南” (如果你用 STM32，必看！) ​

这里有两个新手一定会掉进去的深坑，请务必记在小本本上：

坑 1：TXE 不等于“发送完成”！(最痛的领悟) ​

  • 误区：很多新手在 SPI 发送完最后一个字节后，看到 TXE == 1，就立马拉高 CS 引脚（结束通信）。
  • 后果：数据发丢了！
  • 原因：回顾上面的原理，TXE=1 只是代表 TDR（备餐区） 空了，但数据还在 移位寄存器（传菜员） 里正在发呢！你这时候拉高 CS，传菜员干到一半就被你掐断了。
  • 解决：发送最后一个字节并想结束传输时，不能只看 TXE，必须看 TC (Transmission Complete) 标志！
    • Wait TXE=1 -> 发送数据
    • Wait TXE=1 (表示放入TDR成功)
    • Wait TC=1 (表示移位寄存器也发完了，彻底空闲) -> 拉高 CS。

坑 2：RXNE 如果不读，后果很严重 (Overrun 错误) ​

  • 如果你开了接收中断，但因为某些原因（比如中断里处理太慢，或者逻辑写错了）没有把数据读走（即没有读取 DR 寄存器）。
  • 硬件会发现：“卧槽，新数据来了，老数据还在！”
  • 这时候会触发 ORE (Overrun Error)。
  • 后果：一旦触发 ORE，很多单片机（特别是 STM32）的串口或 SPI 会锁死，再也收不到数据，直到你手动清除 ORE 标志。

坑 3：如何清除这两个标志？ ​

  • 不像有些标志位需要你写 ClearFlag() 函数。
  • TXE：只要你往数据寄存器里写（Write DR），TXE 自动清零。
  • RXNE：只要你从数据寄存器里读（Read DR），RXNE 自动清零。
  • 警告：如果你调试时在 Watch 窗口里查看了 DR 寄存器的值，调试器会把这个值“读”走，导致代码里的 RXNE 突然消失，让你查不出 Bug。

总结 ​

  1. TXE = 能不能填新数据？（1=能，0=不能）
  2. RXNE = 有没有收到新数据？（1=有，0=没有）
  3. 大坑：TXE 变 1 不代表物理发送结束，断开连接前一定要查 TC。