串口可以配置成用DMA的方式接收數據,不過DMA需要定長才能產生接收中斷,如何接收可變長度的數據呢?
方法有以下3種:
1.將RX腳與一路時鐘外部引腳相連,當串口一幀發完,即可利用此定時器產生超時中斷。這個實時性較高,可以做到1個字節實時監測。
2.不改變硬件,開啟一個定時器監控DMA接收,如果超時則產生中斷。這個實時性不高,因為超時時間必須要大于需要接收幀的時間,精度不好控制。
3.STM32單片機有的串口可以監測總線是否處于空閑,如果空閑則產生中斷。可以用它來監測DMA接收是否完畢。這種方式實時性很高。
串口DMA發送:
發送數據的流程:
前臺程序中有數據要發送,則需要做如下幾件事
1. 在數據發送緩沖區內放好要發送的數據,說明:此數據緩沖區的首地址必須要在DMA初始化的時候寫入到DMA配置中去。
2. 將數據緩沖區內要發送的數據字節數賦值給發送DMA通道,(串口發送DMA和串口接收DAM不是同一個DMA通道)
3. 開啟DMA,一旦開啟,則DMA開始發送數據,說明一下:在KEIL調試好的時候,DMA和調試是不同步的,即不管Keil 是什么狀態,DMA總是發送數據。
4. 等待發送完成標志位,即下面的終端服務函數中的第3點設置的標志位。或者根據自己的實際情況來定,是否要一直等待這個標志位,也可以通過狀態機的方式來循環查詢也可以。或者其他方式。 判斷數據發送完成:
啟動DMA并發送完后,產生DMA發送完成中斷,在中斷函數中做如下幾件事:
1. 清DMA發送完成中斷標志位 2. 關閉串口發送DMA通道
3. 給前臺程序設置一個軟件標志位,說明數據已經發送完畢
串口DMA接收:
接收數據的流程:
串口接收DMA在初始化的時候就處于開啟狀態,一直等待數據的到來,在軟件上無需做任何事情,只要在初始化配置的時候設置好配置就可以了。
判斷數據數據接收完成:
這里判斷接收完成是通過串口空閑中斷的方式實現,即當串口數據流停止后,就會產生IDLE中斷。這個中斷里面做如下幾件事:
1.關閉串口接收DMA通道,2點原因:1.防止后面又有數據接收到,產生干擾。2.便于DMA的重新配置賦值,下面第4點。
2. 清除DMA 所有標志位
3. 從DMA寄存器中獲取接收到的數據字節數
4.重新設置DMA下次要接收的數據字節數,注意,這里是給DMA寄存器重新設置接收的計數值,這個數量只能大于或者等于可能接收的字節數,否則當DMA接收計數器遞減到0的時候,又會重載這個計數值,重新循環遞減計數,所以接收緩沖區的數據則會被覆蓋丟失。
5. 開啟DMA通道,等待下一次的數據接收,注意,對DMA的相關寄存器配置寫入,如第4條的寫入計數值,必須要在關閉DMA的條件進行,否則操作無效。
說明一下,STM32的IDLE的中斷在串口無數據接收的情況下,是不會一直產生的,產生的條件是這樣的,當清除IDLE標志位后,必須有接收到第一個數據后,才開始觸發,一斷接收的數據斷流,沒有接收到數據,即產生IDLE中斷。
串口用DMA方式發送和接收,分以下幾步:
1)串口初始化
2)DMA初始化
3)發送數據
4)接收數據
我們按部就班:
1) 串口初始化 — 使用串口一
#define DMASIZE 1024
// 配置串口一的發送和接收的GPIO口功能,以及中斷
static void _uart1_gpio_init(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |
RCC_APB2Periph_USART1 |
RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE) ;
GPIOA-》CRH&=0XFFFFF00F;
GPIOA-》CRH|=0X000008B0;//IO狀態設置 10pin_上拉輸入 9pin_推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/* Configure USART1 Rx as input floating */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* Configure USART1 Tx as alternate function push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* Enable the USART1 Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); /* 清發送外城標志,Transmission Complete flag */
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);// 采用空閑中斷,目的是在產生空閑中斷時,說明接收或者發送已經結束,此時可以讀取DMA中的數據了。
//USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
//USART_ITConfig(USART1, USART_IT_FE, ENABLE);
}
// 設置對應串口的波特率
static void _uart_setbaudrate(USART_TypeDef* USARTx,u32 value)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate =value;
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(USARTx, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USARTx, ENABLE);
2)初始化DMA
u8 sendbuf[1024];
u8 receivebuf[1024];
static void _uart1_dma_configuration()
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
/* DMA1 Channel6 (triggered by USART1 Rx event) Config */
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1 ,
ENABLE);
/* DMA1 Channel5 (triggered by USART1 Rx event) Config */
DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;// 初始化外設地址,相當于“哪家快遞”
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr =(u32)receivebuf;// 內存地址,相當于幾號柜
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//外設作為數據來源,即為收快遞
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = DMASIZE ;// 緩存容量,即柜子大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; // 外設地址不遞增,即柜子對應的快遞不變
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;// 內存遞增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外設字節寬度,即快遞運輸快件大小度量(按重量算,還是按體積算)
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;// 內存字節寬度,即店主封裝快遞的度量(按重量,還是按體質進行封裝)
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;// 正常模式,即滿了就不在接收了,而不是循環存儲
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;// 優先級很高,對應快遞就是加急
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 內存與外設通信,而非內存到內存
DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);// 把參數初始化,即擬好與快遞公司的協議
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);// 啟動DMA,即與快遞公司簽訂合同,正式生效
/* DMA1 Channel4 (triggered by USART1 Tx event) Config */
DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base; // 外設地址,串口1, 即發件的快遞
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr =(u32)sendbuf;// 發送內存地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;// 外設為傳送數據目的地,即發送數據,即快遞是發件
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0; //發送長度為0,即未有快遞需要發送
DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);//初始化
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);// 使能串口發送完成中斷
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx|USART_DMAReq_Rx, ENABLE);// 使能DMA串口發送和接受請求
}
}
數據發送
流程:串口發送數據,全部數據發送完畢后,會產生一個發送中斷,所以
發送數據分為兩部分,
A、發送數據
B、中斷處理
A、發送數據
u16 Uart_Send_Data(void* buffer, u16 size)
{
if(!size) return 0;// 判斷長度是否有效
while (DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel4));// 檢查DMA發送通道內是否還有數據
if(buffer) memcpy(sendbuf, buffer,(size 》 1024?1024:size));
//DMA發送數據-要先關 設置發送長度 開啟DMA
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);
DMA1_Channel4-》CNDTR = size;// 設置發送長度
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); // 啟動DMA發送
return size;
}
B、中斷處理
1)中斷處理相關準備工作
typedef enum _UartEvent_
{
E_uart_0 = 0,// 沒有事件
E_uart_tc=0x40, //發送完成
E_uart_idle=0x80, //接收完成
}UartEvent;
u16 receivelen = 0;// 聲明接收數據長度
UartEvent event;//申明一個事件參數
//清除DMA 緩存,并終止DMA
void Uart_Dma_Clr(void)
{
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);
DMA1_Channel4-》CNDTR=0;
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE);
DMA1_Channel5-》CNDTR=DMASIZE ;
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
}
// 獲取一個事件,事件分為發送完成事件和接收完成事件,可以根據事件進行進行處理
UartEvent Uart_Get_Event(void)
{
UartEvent e;
if(!DMA1_Channel5-》CNDTR) Uart_Dma_Clr();// 如果產生一個事件后,接收數據通道已經沒有了緩存空間,進行清除DMA清空
return event;
}
// 清除對應的事件
void Uart_Clr_Event(UartEvent event_in)
{
event&=~event_in;
}
2) 中斷處理,當所有數據發送完畢,串口1產生一個發送完成中斷
void Uatr1_Back_IRQHandler()
{
u8 tem;
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE)!= RESET)
{
tem=USART1-》SR;//先讀SR,然后讀DR才能清除
tem=USART1-》DR;
tem=tem;
Uart_Set_Event(E_uart_idle);
receivelen =DMASIZE - DMA1_Channel5-》CNDTR;// 總的buf長度減去剩余buf長度,得到接收到數據的長度
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_IDLE);
}
**if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_TC)!= RESET) // 全部數據發送完成,產生該標記**
{
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_TC); // 清除完成標記
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE); // 關閉DMA
DMA1_Channel4-》CNDTR=0; // 清除數據長度
Uart_Set_Event(E_uart_tc); //設置發送完成事件
}
}
4、接收數據
根據上圖描述,流程如下:
1、串口接收到數據
2、DMA自動取走數據
3、DMA把數據存到內存receive[1024]中
4、串口接收完畢后會產生一個空閑中斷
根據上面流程,我們接收數據需要做到兩步:
1)串口產生一個空閑中斷后,設置一個接收完成事件
中斷處理:
void Uatr1_Back_IRQHandler()
{
u8 tem;
**if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE)!= RESET)**
{
tem=USART1-》SR;//先讀SR,然后讀DR才能清除
tem=USART1-》DR;// 清除DR
tem=tem; // 防止編譯器警告
Uart_Set_Event(E_uart_idle);// 設置接收完成(空閑)事件
receivelen =DMASIZE - DMA1_Channel5-》CNDTR;// 總的buf長度減去剩余buf長度,得到接收到數據的長度
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_IDLE); // 清除空閑中斷
}
if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_TC)!= RESET) // 全部數據發送完成,產生該標記
{
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_TC); // 清除完成標記
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE); // 關閉DMA
DMA1_Channel4-》CNDTR=0; // 清除數據長度
Uart_Set_Event(E_uart_tc); //設置發送完成事件
}
}
2)接收數據函數檢測事件,如果發現是接收完成事件,取走數據,并且做相關清除操作
u8 Uart_Receive_Data(u8*recbuf u16 *revLen)
{
u8 *str;
if( event & E_uart_idle) // 是否產生空閑中斷
{
str = Uart_Get_Data(revLen);
memcpy(recbuf,receivebuf,*revLen);
Uart_Clr_Event(E_uart_idle);
Uart_Dma_Clr();
return TRUE;
}
else
{
revLen = 0;
return FALSE;
}
}
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