• STM32F103 USART1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 USART1_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH		(255)
    2. #define USART1_DMA_TX_BUFFER_MAX_LENGTH		(255)
    3. uint8_t USART1_DMA_RX_Buffer[USART1_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH];
    4. uint8_t USART1_DMA_TX_Buffer[USART1_DMA_TX_BUFFER_MAX_LENGTH];

     1、USART1  TX DMA初始化程序

    1. void USART1_DMA_Tx_Configuration(void)
    2. {
    3. 	DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
    4. 	
    5. 	
    6. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1 , ENABLE);						//DMA1时钟使能
    7. 	DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
    8. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;		//DMA外设地址
    9.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART1_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 = USART1_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(DMA1_Channel4 , &DMA_InitStructure);							//初始化DMA1_Channel4
    20. 	DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL4);
    21. 	DMA_Cmd(DMA1_Channel4 , DISABLE); 										//开启DMA传输
    22. }

    2、USART1  RX DMA初始化程序

    1. void USART1_DMA_Rx_Configuration(void)
    2. {
    3. 	DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
    4.  
    5. 	
    6. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1 , ENABLE);						//DMA1时钟使能
    7.     DMA_DeInit(DMA1_Channel5);  		
    8. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&USART1->DR);
    9.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART1_DMA_RX_Buffer;	//接收缓存指针    
    10.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                    
    11.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_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(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);            
    20.     DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL5);                              
    21.     DMA_Cmd(DMA1_Channel5 , ENABLE);  
    22. }

     3、USART1  启动DMA发送初始化程序

    1. void USART1_DMA_Begin_Send(uint8_t *send_buffer , uint16_t nSendBytes)
    2. {		
    3. 	if (nSendBytes < USART1_DMA_TX_BUFFER_MAX_LENGTH)
    4. 	{
    5. 		memcpy(USART1_DMA_TX_Buffer , send_buffer , nSendBytes);
    6. 		DMA_Cmd(DMA1_Channel4 , DISABLE);                    				//关闭DMA传输
    7. 		DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4 , nSendBytes); 				//数据传输量
    8. 		DMA_Cmd(DMA1_Channel4 , ENABLE);               						//开启DMA传输
    9. 	}
    10. }

    4、USART1  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 USART1_Configuration(void)
    5. {
    6. 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    7. 	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    8. 		
    9. 	
    10. 	// config USART1 clock
    11. 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    12.  
    13. 	// USART1 GPIO config 
    14. 	// Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull
    15. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    16. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    17. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    18. 	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);    				//	PA.9
    19. 	
    20. 	// Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating 
    21. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    22. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    23. 	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//	PA.10
    24. 	
    25. 	// USART1 mode config
    26. 	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 38400;
    27. 	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    28. 	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    29. 	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    30. 	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    31. 	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    32. 	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    33. 	
    34. 	//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
    35. 	//USART_ClearFlag(UART4, USART_FLAG_TC);     				//清发送完成标志，Transmission Complete flag  	
    36. 	//USART_ITConfig(UART4, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    37. 	//USART_Cmd(UART4, ENABLE);
    38. 	
    39. 	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    40. 	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); //清除发送完成标志	
    41. 	while (USART_GetFlagStatus(USART1, 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）
    42. 	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);	//清除发送完成标志
    43.  
    44.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);
    45. 	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
    46. 	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);
    47. 	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
    48. 	USART_DMACmd(USART1 ,   USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
    49. 	USART_DMACmd(USART1 ,   USART_DMAReq_Rx,ENABLE);
    50. 	
    51. //错误：
    52. //1、以下情况初始化STM32F013VC单片机串口1，则单片机会死机
    53. //	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); //清除发送完成标志	
    54. //	while (USART_GetFlagStatus(USART1, 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）
    55. //	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);	//清除发送完成标志
    56. //	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    57. //正确：
    58. //2、以下情况初始化STM32F013VC单片机串口1，则正常运行
    59. //	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    60. //	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); //清除发送完成标志	
    61. //	while (USART_GetFlagStatus(USART1, 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）
    62. //	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);	//清除发送完成标志
    63. //总结：
    64. //3、因此USART_Cmd(USART1, ENABLE);必须放在while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);前面执行
    65. }

    5、USART1   DMA中断接收和DMA中断发送

    1. //
    2. //DMA中断方式
    3. //
    4. void USART1_IRQHandler(void)
    5. {
    6. 	uint16_t ch;
    7. //	uint8_t Buffer[10];	
    8. 	BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
    9. 	
    10. 	
    11. 	if (USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE) != RESET)
    12. 	{		
    13. 		USART_ClearITPendingBit(USART1 , 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(USART1);					//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(DMA1_Channel5 , DISABLE); //关闭DMA,防止处理其间有数据
    18. 		
    19. 		//清DMA标志位
    20. 		DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL5 | DMA1_FLAG_TC5 | DMA1_FLAG_HT5 | DMA1_FLAG_TE5);
    21. 		//获取接收到的数据长度 单位为字节
    22. 		ch = USART1_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);
    23. 		if (ch > 0)
    24. 		{
    25. 			//MB_USART1.Outtime_mark = TRUE;
    26. 			MB_USART1.receCount = ch;
    27. 			memcpy(USART1_TX_BUF , USART1_DMA_RX_Buffer , MB_USART1.receCount);
    28. 			USART1_TX_BUF[ch] = '\0';			//自动添加结束符
    29. 			//WriteBufferTo_ringBuffer(GPS_ring , USART1_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(DMA1_Channel5 , USART1_DMA_RX_BUFFER_MAX_LENGTH);
    33. 		DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
    34. 		//-----------------------------------------------
    35. 		//由于USART1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(USART1,USART_IT_TC)!= RESET) 
    50. 	{
    51. 		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_TC);				
    52. 		DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL4 | DMA1_FLAG_TC4 | DMA1_FLAG_HT4 | DMA1_FLAG_TE4);
    53. 		DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4 , 0);
    54. 	}	
    55. }

    6、主程序

    1. void main(void)
    2. {
    3.     USART1_Configuration();
    4. 	USART1_DMA_Tx_Configuration();
    5. 	USART1_DMA_Rx_Configuration();
    6.     
    7.     while (1)
    8.     {
    9.           //在合适的时候调用USART1_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

  • 相关阅读:
    初识数据结构
    3分钟看懂设计模式02：观察者模式
    【C++入门】结构体
    ＜C++＞ list模拟实现
    Mybaits之多表查询（联合查询、嵌套查询）
    SpringBoot-Web开发-异常处理
    C++输入输出总结
    Python+Yolov8路面桥梁墙体裂缝识别
    Cpp/Qt-day010915Qt
    Java手写链表和案例拓展
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/ba_wang_mao/article/details/127765272