STM32CubeMX HAL库串口+DMA数据发送不定长度数据接收

1万 · 2021-6-5 14:48

一、STM32CubeMX配置外部时钟

注意在进行外部时钟配置时，即“High Speed Clock”和“Low Speed Clock”需配置成“Crytal/Ceramic Resonator（低温/陶瓷谐振器）”不能配置为"BYASS Clock Source（时钟脉冲源）"，否则系统起不来。

1万 · 2021-6-5 14:48

二、SWD下载接口配置

如果用HAL库不进行SWD或JTAG配置，单片机只能进行下载一次程序，要进行第二次或更多次程序下载，需要按复位键（如果你的单片机有复位按键的话），或者用镊子夹住复位线路上的电容使其短路，点击Keil下载，再松开镊子。

1万 · 2021-6-5 14:48

三、串口1（USART1）配置

1万 · 2021-6-5 14:48

四、时钟树配置（外部低速晶振32.768kHz，外部高速晶振8MHz）

1万 · 2021-6-5 14:49

五、串口DMA配置

1万 · 2021-6-5 14:49

六、软件配置

#define BUFFER_SIZE  100

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
UART_HandleTypeDef huart1;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
DMA_HandleTypeDef hdma;

volatile uint8_t rx_len = 0;          //接收一帧数据的长度
volatile uint8_t recv_end_flag = 0; //一帧数据接收完成标志
uint8_t rx_buffer[100]={0}; //接收数据缓存

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: MX_GPIO_Init
* 功能说明: /GPIO时钟初始化函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MX_GPIO_Init(void)  //GPIO时钟初始化
{
  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
}

1万 · 2021-6-5 14:49

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: MX_DMA_Init
* 功能说明: 串口DMA时钟初始化函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MX_DMA_Init(void)
{
  /* DMA controller clock enable */
  __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

  /* DMA interrupt init */
  /* DMA2_Stream2_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream2_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream2_IRQn);
  /* DMA2_Stream7_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream7_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream7_IRQn);
}

1万 · 2021-6-5 14:49

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: MX_USART1_UART_Init
* 功能说明: 串口功能初始化函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MX_USART1_UART_Init(void)          //串口初始化
{
  huart1.Instance = USART1;
  huart1.Init.BaudRate = 115200;                   //波特率
  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
  {
_Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);       //使能IDLE中断

//DMA接收函数，此句一定要加，不加接收不到第一次传进来的实数据，是空的，且此时接收到的数据长度为缓存器的数据长度
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);
}

1万 · 2021-6-5 14:50

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: HAL_UART_MspInit
* 功能说明: 串口DMA功能初始化函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  if(huart->Instance==USART1)
  {
  /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 0 */

  /* USER CODE END USART1_MspInit 0 */
/* Peripheral clock enable */
__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();

/**USART1 GPIO Configuration
PA9    ------> USART1_TX
PA10    ------> USART1_RX
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

/* USART1 DMA Init */
/* USART1_TX Init */
hdma_usart1_tx.Instance = DMA2_Stream7;
hdma_usart1_tx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_4;
hdma_usart1_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
hdma_usart1_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_usart1_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_usart1_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
hdma_usart1_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
hdma_usart1_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
hdma_usart1_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
hdma_usart1_tx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
if (HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_tx) != HAL_OK)
{
   _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

__HAL_LINKDMA(huart,hdmatx,hdma_usart1_tx);

/* USART1_RX Init */
hdma_usart1_rx.Instance = DMA2_Stream2;
hdma_usart1_rx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_4;
hdma_usart1_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_usart1_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_usart1_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_usart1_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
hdma_usart1_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
hdma_usart1_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
hdma_usart1_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
hdma_usart1_rx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
if (HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_rx) != HAL_OK)
{
   _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

__HAL_LINKDMA(huart,hdmarx,hdma_usart1_rx);

/* USART1 interrupt Init */
HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
  /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 1 */

  /* USER CODE END USART1_MspInit 1 */
  }
}

1万 · 2021-6-5 14:50

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: DMA_Usart_Send
* 功能说明: 串口发送功能函数
* 形参: buf，len
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DMA_Usart_Send(uint8_t *buf,uint8_t len)//串口发送封装
{
if(HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, buf,len)!= HAL_OK)
      {
         Error_Handler();
      }
/*##-3- Wait for the end of the transfer ###################################*/
while (UartReady != SET){}
/* Reset transmission flag */
UartReady = RESET;
}

1万 · 2021-6-5 14:50

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: DMA_Usart1_Read
* 功能说明: 串口接收功能函数
* 形参: Data,len
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DMA_Usart1_Read(uint8_t *Data,uint8_t len)//串口接收封装
{
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Data,len);//重新打开DMA接收
}

1万 · 2021-6-5 14:51

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名:main
* 功能说明: main主函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();

  while (1)
  {
if(recv_end_flag == 1) //接收完成标志
{
      DMA_Usart_Send(rx_buffer, rx_len);
      rx_len = 0;//清除计数
      recv_end_flag = 0;//清除接收结束标志位
      memset(rx_buffer,0,sizeof(rx_buffer));
}
  }
}

1万 · 2021-6-5 14:51

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名:DMA2_Stream2_IRQHandler
* 功能说明: 串口DMA接收中断函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DMA2_Stream2_IRQHandler(void)
{
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart1_rx);
}

1万 · 2021-6-5 14:51

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名:DMA2_Stream7_IRQHandler
* 功能说明: 串口DMA发送中断函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DMA2_Stream7_IRQHandler(void)
{
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart1_tx);
}

1万 · 2021-6-5 14:51

/*
*********************************************************************************************************
* 函数名:USART1_IRQHandler
* 功能说明: 串口中断函数
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void USART1_IRQHandler(void) //串口中断
{
uint32_t tmp_flag = 0;
uint32_t temp;

HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
if(USART1 == huart1.Instance){
      tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位

      if((tmp_flag != RESET))//idle标志被置位
      {
         recv_end_flag = 1;  // 接受完成标志位置1
         __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位
//          temp = UartHandle.Instance->SR;  //清除状态寄存器SR,读取SR寄存器可以实现清除SR寄存器的功能
//          temp = UartHandle.Instance->DR; //读取数据寄存器中的数据

         HAL_UART_DMAStop(&huart1); //
         temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);// 获取DMA中未传输的数据个数
         rx_len =  BUFFER_SIZE - temp; //总计数减去未传输的数据个数，得到已经接收的数据个数

         HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buffer,BUFFER_SIZE);//重新打开DMA接收
      }
}
}

1万 · 2021-6-5 14:52

博主注明：
temp = UartHandle.Instance->SR; //清除状态寄存器SR,读取SR寄存器可以实现清除SR寄存器的功能
temp = UartHandle.Instance->DR; //读取数据寄存器中的数据

这两句被屏蔽的原因是它们实现的功能和这下面串口IDLE状态寄存器SR标志位清零的宏定义实现的功能是一样的：

__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位

我们可以点击这个宏定义进去看看，它实现的功能和上面两句是一样的：

#define __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(__HANDLE__) __HAL_UART_CLEAR_PEFLAG(__HANDLE__)

1万 · 2021-6-5 14:52

七、串口调试助手打印

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