在嵌入式系统中,串口通信是一种常见的外设通信方式。STM32G431 作为一款性能强大的 MCU,提供了丰富的外设和 DMA(直接存储器访问)功能,使得串口通信更加高效。本文将通过实例,展示如何利用 STM32G431 的 UART 和 DMA,实现高效的数据收发。
一、项目需求分析在本项目中,我们需要实现以下功能:
- 使用 UART 接口进行数据的发送和接收;
- 利用 DMA 提高数据传输的效率,避免过多的 CPU 干预;
- 通过中断处理数据接收完成的事件。
二、硬件与软件环境- 硬件:STM32G431 Nucleo 开发板
- 软件:STM32CubeIDE
- 串口工具:任意串口调试工具(如 Tera Term 或 CoolTerm)
三、代码实现下面的代码实现了 UART 与 DMA 的初始化,以及串口数据的发送和接收逻辑。
四、关键技术点解析- DMA 的应用
- 使用 DMA 减轻了 CPU 的数据搬运任务,使 MCU 能够执行其他操作。
- RX 使用循环模式(DMA_CIRCULAR),实现数据连续接收。
- 中断机制
- 通过 HAL 库的 HAL_UART_RxCpltCallback,我们可以方便地处理接收完成事件。
- 性能提升
- UART 与 DMA 的结合大幅度提升了数据传输效率,适用于高速数据通信场景。
五、测试与优化将开发板连接到 PC 并打开串口工具,可以看到每次输入的数据都会通过 DMA 回传,实现数据回环的功能。如果需要进一步优化,可以结合 FreeRTOS 管理任务或优化 DMA 缓冲区的使用。
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