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STM32F103 UART1 DMA不定长收发源码

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ID:81176 发表于 2018-12-12 17:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
在使用STM32F103做串口收发时，如果采用中断方式可能会丢包，但是采用DMA方式就可以避免这种问题，案例就是用DMA方式传输数据
DMA是一种不使用CPU而将数据从一片地址空间复制到另一片地址空间的总线，这样就减少了CPU的负担，使其能够更加专注于数据运算。
为了能够减少CPU的负担，DMA应该采取中断方式而非查询模式。
但是非常不幸的是，STM32F103只为DMA提供了三种中断：半步中断、完成中断和错误中断。
如果UART接收的是定帧长的数据，则可以开启DMA半步中断，并且目标地址长度为帧长两倍。这样每接收完一帧进一次中断，进行某些操作，是很理想的。
然而当遇到如同GPS一样不定帧长的数据时，如果仍用半步中断则难以确定目标地址的长度。
所以需要放弃使用DMA的中断，转而使用的是另一种比较特别的中断：UART空闲中断。
先来介绍一下UART空闲中断。
UART常用的接收中断响应有：接收数据 就绪可读中断RXNE（这是最常用的）、数据溢出中断（ORE）、奇偶校验错中断（PE）和空闲中断（IDLE）。
空闲中断是指当总线检测到一帧发完后， 总线空闲则会将此位置一，如果USART_CR1中的IDLEIE为’1’，则产生中断。
空闲中断有两个比较有意思的特点：
1、清零方式：软件清零，先读USART_SR，然后读USART_DR
2、直到RXNE被置一后IDLE才能被重读置一，即IDLE被置一并软件清零后，只有之后再次接收到数据，IDLE才能被置一。
   这样就防止了总线长时间空闲而多次引发空闲中断。

单片机源程序如下:
  1. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
  2. #include "main.h"
  3. #include "stm32f1xx_hal.h"
  4. #include "dma.h"
  5. #include "tim.h"
  6. #include "usart.h"
  7. #include "gpio.h"

  9. /* USER CODE BEGIN Includes */
  10. #include "stdarg.h"
  11. #include "string.h"
  12. //#include <stdlib.h>
  13. #ifdef __GNUC__

  15.   /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
  16. set to 'Yes') calls __io_putchar() */
  17. #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
  18. #else

  20.   #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
  21. #endif /* __GNUC__ */
  22. /* USER CODE END Includes */

  24. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/

  26. /* USER CODE BEGIN PV */
  27. extern UART_HandleTypeDef huart1;
  28. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
  29. extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
  30. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
  31. #define BUFFER_SIZE 100
  32. uint8_t rx_len=0;  //接收一帧数据的长度
  33. uint8_t recv_end_flag=0;   //一帧数据接收完成标志
  34. uint8_t rx_buffer[BUFFER_SIZE]={"123"};  //接收数据缓存
  35. uint8_t tx_buffer[BUFFER_SIZE];
  36. /* USER CODE END PV */

  38. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
  39. void SystemClock_Config(void);

  41. /* USER CODE BEGIN PFP */
  42. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

  44. /* USER CODE END PFP */

  46. /* USER CODE BEGIN 0 */

  48. /* USER CODE END 0 */

  50. /**
  51.   * @brief  The application entry point.
  52.   *
  53.   * @retval None
  54.   */
  55. int main(void)
  56. {
  57.   /* USER CODE BEGIN 1 */
  58.   /* USER CODE END 1 */

  60.   /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

  62.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  63.   HAL_Init();

  65.   /* USER CODE BEGIN Init */

  67.   /* USER CODE END Init */

  69.   /* Configure the system clock */
  70.   SystemClock_Config();

  72.   /* USER CODE BEGIN SysInit */

  74.   /* USER CODE END SysInit */

  76.   /* Initialize all configured peripherals */
  77.   MX_GPIO_Init();
  78.   MX_DMA_Init();
  79.   MX_TIM2_Init();
  80.   MX_USART1_UART_Init();
  81.   /* USER CODE BEGIN 2 */
  82.   //printf("tst uart DMA begin\r\n");
  83.   //__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);
  84.         __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);                         //使能IDLE中断
  85.         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);//启动DMA接收
  86.   /* USER CODE END 2 */

  88.   /* Infinite loop */
  89.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
  90.   while (1)
  91.   {
  92.           HAL_GPIO_WritePin(Tst_Pin_GPIO_Port, Tst_Pin_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  93.          
  94.                 if(recv_end_flag ==1)
  95.                 {
  96.                         HAL_UART_Transmit(&huart1,rx_buffer, rx_len,200);//接收数据打印出来
  97.                         rx_len=0;
  98.                         recv_end_flag=0;
  99.                         //memset(rx_buffer,0x00,BUFFER_SIZE);
  100.                         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);                //重启DMA接收
  101.                 }       
  102.                 HAL_GPIO_WritePin(Tst_Pin_GPIO_Port, Tst_Pin_Pin, GPIO_PIN_SET);
  103.   /* USER CODE END WHILE */

  105.   /* USER CODE BEGIN 3 */
  106.   
  107.   
  108.   /* USER CODE END 3 */

  110.         }
  111. }

  113. /**
  114.   * @brief System Clock Configuration
  115.   * @retval None
  116.   */
  117. void SystemClock_Config(void)
  118. {

  120.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  121.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

  123.     /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
  124.     */
  125.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  126.   RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  127.   RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = 16;
  128.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
  129.   if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  130.   {
  131.     _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  132.   }

  134.     /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
  135.     */
  136.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
  137.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  138.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
  139.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  140.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  141.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  143.   if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
  144.   {
  145.     _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  146.   }

  148.   HAL_RCC_MCOConfig(RCC_MCO, RCC_MCO1SOURCE_SYSCLK, RCC_MCODIV_1);

  150.     /**Configure the Systick interrupt time
  151.     */
  152.   HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);

  154.     /**Configure the Systick
  155.     */
  156.   HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);

  158.   /* SysTick_IRQn interrupt configuration */
  159.   HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
  160. }

  162. /* USER CODE BEGIN 4 */
  163. void UART_IDLE_Callback(UART_HandleTypeDef *huart)
  164. {
  165.         uint16_t i = 0;
  166.   if((__HAL_UART_GET_FLAG(huart,UART_FLAG_IDLE) != RESET))  
  167.   {
  168.                 if(huart->Instance == USART1)
  169.                 {
  170.                         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
  171.                         i = huart->Instance->SR;
  172.                         i = huart->Instance->DR;
  173.                         i = hdma_usart1_rx.Instance->CNDTR;         //读取DMA剩余传输数量
  174.                         HAL_UART_DMAStop(huart);
  175.                        
  176.                         /* 此处处理数据，主要是拷贝和置位标志位 */
  177.                         if((recv_end_flag == 0)&&(i!=BUFFER_SIZE))
  178.                         {
  179.                                 rx_len = BUFFER_SIZE - i;
  180.                                 //memcpy(tx_buffer,rx_buffer,rx_len);
  181.                                 recv_end_flag = 1;
  182.                         }
  183.                         else
  184.                         {
  185.                                 /* 清空缓存，重新接收 */
  186.                                 //memset(rx_buffer,0x00,BUFFER_SIZE);
  187.                                 HAL_UART_Receive_DMA(huart,(uint8_t *)&rx_buffer,BUFFER_SIZE);
  188.                         }
  189.                 }
  190.   }
  191.   
  192. }  
  193. /* USER CODE END 4 */

  195. /**
  196.   * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  197.   * @param  file: The file name as string.
  198.   * @param  line: The line in file as a number.
  199.   * @retval None
  200.   */
  201. void _Error_Handler(char *file, int line)
  202. {
  203.   /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  204.   /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  205.   while(1)
  206.   {
  207.   }
  208.   /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
  209. }

  211. #ifdef  USE_FULL_ASSERT
  212. /**
  213.   * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  214.   *         where the assert_param error has occurred.
  215.   * @param  file: pointer to the source file name
  216.   * @param  line: assert_param error line source number
  217.   * @retval None
  218.   */
  219. void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
  220. {
  221.   /* USER CODE BEGIN 6 */
  222.   /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
  223.     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  224.   /* USER CODE END 6 */
  225. }
  226. #endif /* USE_FULL_ASSERT */

  228. /**
  229.   * @}
  230.   */

  232. /**
  233.   * @}
  234.   */

  236. /************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
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