• STM32F103 UART4串口使用DMA接收不定长数据和DMA中断发送

    一、前言

            使用DMA通信的好处是，不占用单片机资源（不像普通串口中断，发送一个字节触发一次中断，发送100个字节触发100次中断；接收一个字节触发一次中断，接收200个字节触发200次中断），数据接收完毕触发一次DMA中断；发送数据完毕触发一次DMA中断。

            下图是STM32F103单片机DMA通道关系图。

    从上表可以观察到，串口使用DMA的对应关系如下：

                      USART1-RX使用DMA1的channel5

                    USART1-TX使用DMA1的channel4

                    USART2-RX使用DMA1的channel6

                    USART2-TX使用DMA1的channel7

                    USART3-RX使用DMA1的channel3

                    USART3-TX使用DMA1的channel2

                    UART4-RX使用DMA2的channel3

                    UART4-TX使用DMA2的channel5

    1. #define UART4_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH		(255)
    2. #define UART4_DMA_TX_BUFFER_MAX_LENGTH		(255)
    3. uint8_t UART4_DMA_RX_Buffer[UART4_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH];
    4. uint8_t UART4_DMA_TX_Buffer[UART4_DMA_TX_BUFFER_MAX_LENGTH];

     1、UART4  TX DMA初始化程序

    1. void UART4_DMA_Tx_Configuration(void)
    2. {
    3. 	DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
    4. 	
    5. 	
    6. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2 , ENABLE);						//DMA2时钟使能
    7. 	DMA_DeInit(DMA2_Channel5);
    8. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&UART4->DR;		//DMA外设地址
    9.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)UART4_DMA_TX_Buffer;	//发送缓存指针
    10.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;						//传输方向
    11.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = UART4_DMA_TX_BUFFER_MAX_LENGTH;		//传输长度
    12.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;		//外设递增
    13.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; 				//内存递增
    14.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;	//外设数据宽度：BYTE
    15.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;			//内存数据宽度：BYTE
    16.     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;							//循环模式：否//（注：DMA_Mode_Normal为正常模式，DMA_Mode_Circular为循环模式）
    17.     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; 				//优先级：高
    18.     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; 							//内存：内存（都）
    19. 	DMA_Init(DMA2_Channel5 , &DMA_InitStructure);							//初始化DMA2_Channel5
    20. 	DMA_ClearFlag(DMA2_FLAG_GL5);
    21. 	DMA_Cmd(DMA2_Channel5 , DISABLE); 										//开启DMA传输
    22. }

    2、UART4  RX DMA初始化程序

    1. void UART4_DMA_Rx_Configuration(void)
    2. {
    3. 	DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
    4.  
    5. 	
    6. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2 , ENABLE);						//DMA2时钟使能
    7.     DMA_DeInit(DMA2_Channel3);  		
    8. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&UART4->DR);
    9.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)UART4_DMA_RX_Buffer;	//接收缓存指针
    10.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                    
    11.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = UART4_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH;		//缓冲大小
    12.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;       
    13.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                
    14.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; 
    15.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;        
    16.     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;							//（注：DMA_Mode_Normal为正常模式，DMA_Mode_Circular为循环模式）                           
    17.     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;               
    18.     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                           
    19.     DMA_Init(DMA2_Channel3, &DMA_InitStructure);            
    20.     DMA_ClearFlag(DMA2_FLAG_GL3);                              
    21.     DMA_Cmd(DMA2_Channel3 , ENABLE);  
    22. }

    3、UART  启动DMA发送初始化程序

    1. void UART4_DMA_Begin_Send(uint8_t *send_buffer , uint16_t nSendBytes)
    2. {		
    3. 	if (nSendBytes < UART4_DMA_TX_BUFFER_MAX_LENGTH)
    4. 	{
    5. 		memcpy(UART4_DMA_TX_Buffer , send_buffer , nSendBytes);
    6. 		DMA_Cmd(DMA2_Channel5 , DISABLE);                    				//关闭DMA传输
    7. 		DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Channel5 , nSendBytes);  				//数据传输量
    8. 		DMA_Cmd(DMA2_Channel5 , ENABLE);               						//开启DMA传输
    9. 	}
    10. }

    4、UART4  DMA方式端口初始化程序（包含DMA配置）

    1. //
    2. //DMA中断方式
    3. //
    4. void UART4_Configuration(void)
    5. {
    6. 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    7. 	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    8.  
    9. 	
    10. 	// config USART4 clock 
    11. 	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB1Periph_UART4, ENABLE);
    12. 	// Configure USART4 Tx (PC.10) as alternate function push-pull 
    13. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    14. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    15. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    16. 	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);    				//	PC.10
    17. 	// Configure USART4 Rx (PC.11) as input floating 
    18. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
    19. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    20. 	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);					//	PC.11
    21. 	// USART4 mode config
    22. 	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    23. 	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    24. 	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    25. 	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    26. 	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    27. 	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    28. 	USART_Init(UART4, &USART_InitStructure);
    29. 	
    30. 	
    31. 	//CPU的小缺陷：串口配置好，如果直接Send，则第1个字节发送不出去如下语句解决第1个字节无法正确发送出去的问题
    32. 	//USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC);     				//清发送完成标志，Transmission Complete flag  	
    33. 	//USART_ITConfig(UART4, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    34. 	//USART_Cmd(UART4, ENABLE);
    35. 	
    36. 	
    37. 	USART_Cmd(UART4, ENABLE);
    38. 	USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC); //清除发送完成标志	
    39. 	while (USART_GetFlagStatus(UART4, USART_FLAG_TC) == RESET);//等待空闲帧发送完成后再清零发送完成标志（警告：如果不使能USART_Mode_Tx，会导致单片机在这里死机）
    40. 	USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC);	//清除发送完成标志
    41.  
    42.     USART_ITConfig(UART4, USART_IT_RXNE, DISABLE);
    43. 	USART_ITConfig(UART4, USART_IT_TXE, DISABLE);
    44. 	USART_ITConfig(UART4, USART_IT_IDLE, ENABLE);
    45. 	USART_ITConfig(UART4, USART_IT_TC, ENABLE);
    46. 	USART_DMACmd(UART4 ,  USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
    47. 	USART_DMACmd(UART4 ,  USART_DMAReq_Rx,ENABLE);
    48. 	
    49. //错误：
    50. //1、以下情况初始化STM32F013VC单片机串口4，则单片机会死机
    51. //	USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC); //清除发送完成标志	
    52. //	while (USART_GetFlagStatus(UART4, USART_FLAG_TC) == RESET);	//等待空闲帧发送完成后再清零发送完成标志（警告：如果不使能USART_Mode_Tx，会导致单片机在这里死机）
    53. //	USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC);	//清除发送完成标志
    54. //	USART_Cmd(UART4, ENABLE);
    55. //正确：
    56. //2、以下情况初始化STM32F013VC单片机串口4，则正常运行
    57. //	USART_Cmd(UART4, ENABLE);
    58. //	USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC); //清除发送完成标志	
    59. //	while (USART_GetFlagStatus(UART4, USART_FLAG_TC) == RESET);	//等待空闲帧发送完成后再清零发送完成标志（警告：如果不使能USART_Mode_Tx，会导致单片机在这里死机）
    60. //	USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC);	//清除发送完成标志
    61. //总结：
    62. //3、因此USART_Cmd(UART4, ENABLE);必须放在while (USART_GetFlagStatus(UART4, USART_FLAG_TC) == RESET);前面执行
    63. 	
    64. }

    5、UART4   DMA中断接收和DMA中断发送

    1. //
    2. //DMA中断方式
    3. //
    4. void UART4_IRQHandler(void)
    5. {
    6. 	uint16_t ch;
    7. //	uint8_t Buffer[10];	
    8. 	//BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
    9. 	
    10. 	
    11. 	if (USART_GetITStatus(UART4,USART_IT_IDLE) != RESET)
    12. 	{		
    13. 		USART_ClearITPendingBit(UART4 , USART_IT_IDLE);	//必须先清除总线空闲中断标识，然后读一下数据寄存器，DMA接收才会正确（先读SR，然后读DR才能清除空闲中断标识）注意：这句必须要，否则不能够清除中断标志位。
    14. 		ch =  USART_ReceiveData(UART4);					//必须先清除总线空闲中断标识，然后读一下数据寄存器，DMA接收才会正确（先读SR，然后读DR才能清除空闲中断标识）注意：这句必须要，否则不能够清除中断标志位。				
    15.  
    16. 		//关闭DMA ，防止干扰
    17. 		DMA_Cmd(DMA2_Channel3 , DISABLE); //关闭DMA,防止处理其间有数据
    18. 		
    19. 		//清DMA标志位
    20. 		DMA_ClearFlag(DMA2_FLAG_GL3 | DMA2_FLAG_TC3 | DMA2_FLAG_HT3 | DMA2_FLAG_TE3);
    21. 		//获取接收到的数据长度 单位为字节
    22. 		ch = UART4_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH - DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Channel3);
    23. 		if (ch > 0)
    24. 		{
    25. 			MB_UART4.Outtime_mark = TRUE;
    26. 			MB_UART4.receCount = ch;
    27. 			memcpy(MB_UART4.mscomm_buffer , UART4_DMA_RX_Buffer , MB_UART4.receCount);
    28. 			//MB_UART4.mscomm_buffer[ch] = '\0';			//自动添加结束符
    29. 			//WriteBufferTo_ringBuffer(GPS_ring , UART4_DMA_RX_Buffer , ch);
    30. 		}
    31. 		//重新赋值计数值，必须大于等于最大可能接收到的数据帧数目
    32. 		DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Channel3 , UART4_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH);
    33. 		DMA_Cmd(DMA2_Channel3, ENABLE);
    34. 		//-----------------------------------------------
    35. 		//由于UART4使用DMA通信，所以不需要3.5字符静止时间
    36. 		//-----------------------------------------------
    37. 		//TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);
    38. 		//TIM_SetCounter(TIM1, 0x00);
    39. 		//TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
    40. 		
    41. 		//xSemaphoreGiveFromISR(xSemaphoreGPS, &xHigherPriorityTaskWoken);//发送同步信号
    42. 		//如果xHigherPriorityTaskWoken = pdTRUE，那么退出中断后切到当前最高优先级任务执行
    43. 		//portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);	
    44.  
    45. 		//Buffer[0] = 1;
    46. 		//xQueueSendToBackFromISR(xQueue , Buffer , &xHigherPriorityTaskWoken);
    47. 		//portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken); 		
    48. 	}
    49. 	else if (USART_GetITStatus(UART4,USART_IT_TC)!= RESET) 
    50. 	{
    51. 		USART_ClearITPendingBit(UART4, USART_IT_TC);				
    52. 		DMA_ClearFlag(DMA2_FLAG_GL5 | DMA2_FLAG_TC5 | DMA2_FLAG_HT5 | DMA2_FLAG_TE5);
    53. 		DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Channel5 , 0);
    54. 	}	
    55. }

    6、主程序

    1. void main(void)
    2. {
    3.     UART4_Configuration();
    4. 	UART4_DMA_Tx_Configuration();
    5. 	UART4_DMA_Rx_Configuration();
    6.     
    7.     while (1)
    8.     {
    9.           //在合适的时候调用UART4_DMA_Begin_Send(uint8_t *send_buffer , uint16_t nSendBytes)
    10.           // 通过DMA中断方式将数据发送出去
    11.     }
    12. }

    本程序经过多款产品验证OK

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/ba_wang_mao/article/details/127766639