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[STM32F1]

STM32 USART3使用DMA接收数据被覆盖出错

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luozhi20060917|  楼主 | 2016-1-19 19:56 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
usart3, DMA, STM32, AN, channel
最近一项目调试中发现stm32的usart3在工作在dma接收模式下，如果接收数据超出了DMA1_Channel3->CNDTR的指定的长度，会覆盖且只覆盖接收buf[0]。
比如:参数配置CNDTR=3，而当发送在单片机接收引脚上的帧数据为0x01,0x02,0x03,0x04,0x05共5个字节，当DMA接收第3个字节0x03后，CNDTR=0 DMA停止读取串口接收数据，然后软件重新修改CNDTR=3，开启MDA接收功能等待发送到RX上的下一帧数据。问题来了，此时如果RX上没有接收到任何数据的情况先，DMA会自动将上一帧的0x04写入到buf[0]，同时CNDTR被减一变为2。
感觉上一帧数据在CNDTR等于0时还是会触发一次DMA接收，当CNDTR重新不等于0以后就开始执行读操作。

附上调试代码，请高手指点，谢谢！！
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#include "stm32f10x.h"

#include <string.h>



/* 无符号类型 */

typedef uint8_t           INT8U;

typedef uint16_t          INT16U;

typedef uint32_t          INT32U;

typedef uint64_t          INT64U;



/* 有符号类型 */

typedef int8_t            INT8;

typedef int16_t           INT16;

typedef int32_t           INT32;

typedef int64_t           INT64;



typedef ErrorStatus       RESULT_STATE;



#define DEF_COM_RECV_BUF_SIZE  50

#define DEF_COM_SEND_BUF_SIZE  50



struct

{

  INT8U SendBuf[DEF_COM_SEND_BUF_SIZE];

  INT8U RecvBuf[DEF_COM_RECV_BUF_SIZE];

  INT16U RecvLen;

  INT8U fSending :1;

  INT8U fRecv :1;

}sCom;



static void HW_ComCfg (void)

{

  /* GPIOB & AFIO Periph clock enable */

  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;

  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_AFIOEN;

  

  /* PB10 USART3_Tx */

  GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & (~GPIO_CRH_MODE10)) | GPIO_CRH_MODE10_1; /* Output mode, max speed 2 MHz */

  GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & (~GPIO_CRH_CNF10)) | GPIO_CRH_CNF10_1; /* Alternate functionoutput Push-pull */

  /* PB11 USART3_Rx */

  GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & (~GPIO_CRH_MODE11)); /* input */

  GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & (~GPIO_CRH_CNF11)) | GPIO_CRH_CNF11_0; /* Floating input */

  

  /* Enable USART3 Clock */

  RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_USART3EN;

  

  /* 1Start/9Data/1Stop */

  USART3->CR1 |= USART_CR1_M; /* 1 Start bit, 9 Data bits, n Stop bit */

  USART3->CR1 |= USART_CR1_PCE; /* Parity control enable */

  USART3->CR1 |= USART_CR1_PS; /* Odd parity */

  USART3->CR2 &= ~USART_CR2_STOP; /* 1 Stop bit */

  

  /* baud 115200bps */

  USART3->BRR = (INT32U)(((72000000ul/2)/115200/16 << 4) /* DIV_Mantissa */

                       | ((INT64U)(72000000ul/2)*10000/115200/16 - (72000000ul/2)/115200/16*10000)*16/10000); /* DIV_Fraction */

                       

  /* DMA for transmission */

  USART3->CR3 |= USART_CR3_DMAT; /* transmission DMA enabled */

  

  /* DMA1 channel2 */

  RCC->AHBENR |= RCC_AHBENR_DMA1EN; /* Enable DMA1 Clock */

  DMA1_Channel2->CCR = (DMA1_Channel2->CCR & (~DMA_CCR2_PL)) | DMA_CCR2_PL_0; /* Channel priority level: medium */

  DMA1_Channel2->CCR = (DMA1_Channel2->CCR & (~DMA_CCR2_MSIZE)); /* Memory size:8-bits */

  DMA1_Channel2->CCR = (DMA1_Channel2->CCR & (~DMA_CCR2_PSIZE)); /* Peripheral size:8-bits */

  DMA1_Channel2->CCR |= DMA_CCR2_MINC; /* Memory increment mode enabled */

  DMA1_Channel2->CCR &= ~DMA_CCR2_PINC; /* Peripheral increment mode disabled */

  DMA1_Channel2->CCR |= DMA_CCR2_DIR; /* Read from memory */

  DMA1_Channel2->CPAR = (INT32U)&USART3->DR; /* Peripheral address */

  

  /* DMA for receive */

  USART3->CR3 |= USART_CR3_DMAR; /* receive DMA enabled */

  

  /* DMA1 channel3 */

  DMA1_Channel3->CCR = (DMA1_Channel3->CCR & (~DMA_CCR3_PL)) | DMA_CCR3_PL_1; /* Channel priority level: high */

  DMA1_Channel3->CCR = (DMA1_Channel3->CCR & (~DMA_CCR3_PSIZE)); /* Peripheral size:8-bits */

  DMA1_Channel3->CCR = (DMA1_Channel3->CCR & (~DMA_CCR3_MSIZE)); /* Memory size:8-bits */

  DMA1_Channel3->CCR &= ~DMA_CCR3_PINC; /* Peripheral increment mode disabled */

  DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_MINC; /* Memory increment mode enabled */

  DMA1_Channel3->CCR &= ~DMA_CCR3_DIR; /* Read from Peripheral */

  DMA1_Channel3->CPAR = (INT32U)&USART3->DR; /* Peripheral address */

  

  /* interrupt */

  USART3->CR1 |= USART_CR1_IDLEIE; /* IDLE */

  

  /* USART enable */

  USART3->CR1 |= USART_CR1_TE | USART_CR1_RE; /* Transmitter and Receiver enable */

  USART3->CR1 |= USART_CR1_UE; /* USART prescaler and outputs enabled */

}



RESULT_STATE Com_Send (INT8U *p_data, INT16U len)

{

  if (sCom.fSending)

  {

    return ERROR;

  }

  

  if (len > DEF_COM_SEND_BUF_SIZE || len == 0)

  {

    return ERROR;

  }

  

  memcpy(&sCom.SendBuf[0], p_data, len);

  DMA1_Channel2->CCR &= ~DMA_CCR2_EN; /* Channel disabled */

  DMA1_Channel2->CNDTR = (INT32U)len; /* Number of data to transfer */

  DMA1_Channel2->CCR |= DMA_CCR2_EN; /* Channel enabled */

  USART3->CR1 |= USART_CR1_TCIE; /* TC */

  sCom.fSending = 1;

  

  return SUCCESS;

}



void ComInit (void)

{

  DMA1_Channel2->CMAR = (INT32U)&sCom.SendBuf[0]; /* Memory address */

  

  DMA1_Channel3->CCR &= ~DMA_CCR3_EN; /* Channel disabled */

  DMA1_Channel3->CMAR = (INT32U)&sCom.RecvBuf[0]; /* Memory address */

  DMA1_Channel3->CNDTR = (INT32U)sizeof(sCom.RecvBuf); /* Number of data to transfer */

  DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_EN; /* Channel enabled */

}



static void HW_InterruptCfg (void)

{

  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  

  /* Configures the priority grouping */

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

  

  /* COM */

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}



void USART3_IRQHandler(void)

{

  /* Transmission complete */

  if (sCom.fSending && (USART3->SR & USART_SR_TC))

  {

    USART3->CR1 &= ~USART_CR1_TCIE; /* TCIE */

    sCom.fSending = 0;

  }

  

  /* IDLE line detected */

  if (USART3->SR & USART_SR_IDLE)

  {

    sCom.RecvLen = (INT32U)sizeof(sCom.RecvBuf) - DMA1_Channel3->CNDTR;

    

    DMA1_Channel3->CCR &= ~DMA_CCR3_EN; /* Channel disabled */

    DMA1->IFCR |= DMA_IFCR_CGIF3;

    DMA1_Channel3->CNDTR = (INT32U)sizeof(sCom.RecvBuf); /* Number of data to transfer */

    DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_EN; /* Channel enabled */

    

    if (USART3->SR & (USART_SR_NE | USART_SR_FE | USART_SR_PE)) /* Noise/Framing/Parity error is detected */

    {

    }

    else

    {

      sCom.fRecv = 1;

    }

    

    INT32U sr = USART3->SR; /* clear sr */

    INT32U dr = USART3->DR; /* clear dr */

  }

}



void main (void)

{

  HW_ComCfg();

  HW_InterruptCfg();

  ComInit();

  

  while (1)

  {

    if (sCom.fRecv)

    {

      Com_Send(&sCom.RecvBuf[0], sCom.RecvLen);

      sCom.fRecv = 0;

    }

  }

}

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沙发
diweo| | 2016-1-20 08:06 | 只看该作者
再次启动DMA前，手动读一下USART3->DR试试看

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板凳
luozhi20060917|  楼主 | 2016-1-20 09:15 | 只看该作者
以上面的例子来说，读出的值就是0x04，因为在读取完了第三个byte 0x03后，DMA就计数到0，不会再读取USART3->DR，此时DR=0x04，而当USART3的移位寄存器接收到0x05后，又由于DR不为空，不能覆盖DR的数据，应该产生Overrun error错误，但是奇怪的是，调试结果显示，该错误标志并未置位，感觉像是被DMA清掉了

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地板
luozhi20060917|  楼主 | 2016-1-20 12:29 | 只看该作者
自己顶一个，麻烦大家帮忙分析下，急急急急急~

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5楼
diweo| | 2016-1-21 09:02 | 只看该作者
luozhi20060917 发表于 2016-1-20 09:15
以上面的例子来说，读出的值就是0x04，因为在读取完了第三个byte 0x03后，DMA就计数到0，不会再读取USART3- ...

我的意思是读一次之后，DR就空了。再启动DMA可能就好了。
当然，这只是猜想。
我都是发送用DMA，接收就用正常的接收中断。

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6楼
luozhi20060917|  楼主 | 2016-1-21 13:58 | 只看该作者
diweo 发表于 2016-1-21 09:02
我的意思是读一次之后，DR就空了。再启动DMA可能就好了。
当然，这只是猜想。
我都是发送用DMA，接收就用 ...

我测试过在DMA的TCIF中断中执行DR读取，读取的数据是整帧数据的最后字节(0x05)，然后关闭DMA，USART3的IDLE中断中重新修改CNDTR，最后执行重启DMA功能后。DMA任然立即执行了DR的读取操作，写入到buf[0]，与前面不同的是buf[0]=0x05

个人觉得DMA的USART功能对于接收的功能存在bug

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7楼
luozhi20060917|  楼主 | 2016-1-22 09:34 | 只看该作者
自己顶一个

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8楼
tony_stark| | 2016-1-22 15:52 | 只看该作者
CNDTR=0 DMA停止读取串口接收数据 后试试 能不能重新初始化DMA.
Cube库的函数好像是下面的函数

/**
  * @brief  DeInitializes the DMA peripheral
  * @param  hdma: pointer to a DMA_HandleTypeDef structure that contains
  *               the configuration information for the specified DMA Channel.  
  * @retval HAL status
  */
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_DeInit(DMA_HandleTypeDef *hdma)

我不太明白为什么CNDTR不能设置的长一点。这样不是更好吗？


tony xu @ st chengdu office.

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9楼
luozhi20060917|  楼主 | 2016-1-22 18:10 | 只看该作者
tony_stark 发表于 2016-1-22 15:52
CNDTR=0 DMA停止读取串口接收数据 后试试 能不能重新初始化DMA.
Cube库的函数好像是下面的函数

谢谢 tony的回复。
刚刚测试过了在TCIF中断发生时重新 DeInitializes。代码如下

DMA1 channel3 中断处理：
void DMA1_Channel3_IRQHandler (void)
{
  DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_GL3);
  USART3->CR3 &= ~USART_CR3_DMAR; /* receive DMA disabled */
  DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE); /* Channel disabled */
  DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
  
  /* DMA for receive */
  USART3->CR3 |= USART_CR3_DMAR; /* receive DMA enabled */
  
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
  /* DMA1 channel3 */
  /* Initialize the DMA_PeripheralBaseAddr member */
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (INT32U)&USART3->DR;
  /* Initialize the DMA_DIR member */
  DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
  /* Initialize the DMA_PeripheralInc member */
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  /* Initialize the DMA_MemoryInc member */
  DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  /* Initialize the DMA_PeripheralDataSize member */
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
  /* Initialize the DMA_MemoryDataSize member */
  DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
  /* Initialize the DMA_Mode member */
  DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
  /* Initialize the DMA_Priority member */
  DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  /* Initialize the DMA_M2M member */
  DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (INT32U)&sCom.RecvBuf[0];
  DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStruct);
  
  DMA_ITConfig(DMA1_Channel3, DMA_IT_TC, ENABLE);
  
  sCom.fRecvErr = 1;
}

USART3中断：
void USART3_IRQHandler (void)
{
  /* Transmission complete */
  if (sCom.fSending && (USART3->SR & USART_SR_TC))
  {
    USART3->CR1 &= ~USART_CR1_TCIE; /* TCIE */
    sCom.fSending = 0;
  }
  
  /* IDLE line detected */
  if (USART3->SR & USART_SR_IDLE)
  {
    sCom.RecvLen = (INT32U)sizeof(sCom.RecvBuf) - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel3);
   #if 1
    DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE); /* Channel disabled */
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel3, (INT16U)sizeof(sCom.RecvBuf));
    DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE); /* Channel enabled */
   #elif 1
    DMA1_Channel3->CCR &= ~DMA_CCR3_EN; /* Channel disabled */
    DMA1->IFCR |= DMA_IFCR_CGIF3;
    DMA1_Channel3->CNDTR = (INT32U)sizeof(sCom.RecvBuf); /* Number of data to transfer */
    DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_EN; /* Channel enabled */
   #endif
   
    if (USART3->SR & (USART_SR_NE | USART_SR_FE | USART_SR_PE)) /* Noise/Framing/Parity error is detected */
    {
    }
    else if (sCom.fRecvErr)
    {
      sCom.fRecvErr = 0;
    }
    else
    {
      sCom.fRecv = 1;
    }
   
    INT32U sr = USART3->SR; /* clear sr */
    INT32U dr = USART3->DR; /* clear dr */
  }
}

在收到长度超过sizeof(buf)的帧后，当CNDTR=0时入DMA1中断，重新初始化了DMA1，但是在USART3中断服务中重新开启DMA1 Channel3接收后，CNDTR还是自动减一了。

另外，buf长度可以通过设置得更大，但是这并没有根本的解决"溢出"的问题，
比如：前一帧数据出现了溢出，随后接收长度=sizeof(buf)的帧，任然回发生"溢出"。因为在前面一帧数据结束后，USART3中断重新开启DMA接收，CNDTR已经异常减一了，后面可以接收的最大长度变成了sizeof(buf)-1，即便接收帧长度也变小了

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10楼
justinlin2015| | 2016-1-26 15:56 | 只看该作者

长见识了

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11楼
ccw1986| | 2016-1-26 20:33 | 只看该作者
这个buf长度设置成偶数的，地址不能太靠后了

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12楼
xym341| | 2016-10-19 09:34 | 只看该作者
我也遇到了这个问题 楼主解决了吗？

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13楼
xym341| | 2016-10-19 15:05 | 只看该作者
本帖最后由 xym341 于 2016-10-19 15:23 编辑

研究跟踪了一下，得出以下结论：
现象：在DMA正常模式下，DMABUF溢出时，串口BUF中会保留溢出的一个字节数据，使用读串口数据不能清除。再次打开DMA功能时DMA会收到这个数据。     
解决：检测到DMA溢出后有两种处理方法：1，重新初始化串口通道-清空串口DR    2，打开dma再关闭一次再打开-浪费一次dma                                                        
其他方案：在合适的应用场景中，可以考虑DMA的半满中断+循环模式  ，防止溢出。

DMA_Cmd(DMA1_Channel3,DISABLE);      // 停止DMA
.....................读数据并处理.....................................
if(0)
{
                USART3_Configuration();    // 重新配置串口
}   
else
{
                DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel3,COM3LEN_DMA);// 重启一次dma
                DMA_Cmd(DMA1_Channel3,ENABLE);                                                                                          
                DMA_Cmd(DMA1_Channel3,DISABLE);                                                                                          
}   
DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel3,COM3LEN_DMA);   
DMA_Cmd(DMA1_Channel3,ENABLE);     

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14楼
包弟| | 2020-3-1 22:43 | 只看该作者
大佬！顶顶顶！

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