STM32F446RE基于UART和DMA实现高效数据传输

只看该作者 · 2024-11-23 07:49

STM32F446RE是一款高性能的Cortex-M4核心微控制器，具有丰富的外设资源和较高的运行频率。在嵌入式开发中，UART通信是一个非常常见的需求，而DMA的引入可以显著提高数据传输的效率和性能。本文将介绍如何在STM32F446RE上结合UART和DMA，实现一个高效的数据收发机制。
项目需求

使用UART接口发送和接收数据，通过DMA实现无CPU干预的数据传输。
设定固定的数据缓冲区大小，用于存储接收到的数据。
实现数据接收回调函数，在接收完成后触发处理逻辑。
在主循环中模拟数据发送。

硬件环境

MCU型号：STM32F446RE
开发工具：STM32CubeIDE
外设配置：USART2与DMA通道结合使用。

代码实现以下是完整代码：

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#include "main.h"

#include <string.h>



/* UART句柄和DMA缓冲区 */

UART_HandleTypeDef huart2;

DMA_HandleTypeDef hdma_usart2_rx;

uint8_t rx_buffer[64]; // 接收缓冲区

uint8_t tx_buffer[] = "Hello from STM32F446RE via UART DMA!\r\n";



/* UART初始化函数 */

void MX_USART2_UART_Init(void) {

    huart2.Instance = USART2;

    huart2.Init.BaudRate = 115200;

    huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;

    huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;

    huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;

    huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;

    huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;

    huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

    if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK) {

        Error_Handler();

    }

}



/* DMA初始化函数 */

void MX_DMA_Init(void) {

    __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();



    /* 配置DMA RX通道 */

    hdma_usart2_rx.Instance = DMA1_Stream5;

    hdma_usart2_rx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_4;

    hdma_usart2_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;

    hdma_usart2_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;

    hdma_usart2_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;

    hdma_usart2_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;

    hdma_usart2_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;

    hdma_usart2_rx.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;

    hdma_usart2_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;

    hdma_usart2_rx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;

    if (HAL_DMA_Init(&hdma_usart2_rx) != HAL_OK) {

        Error_Handler();

    }



    /* 将DMA与UART关联 */

    __HAL_LINKDMA(&huart2, hdmarx, hdma_usart2_rx);

}



/* 主函数 */

int main(void) {

    HAL_Init();

    SystemClock_Config();



    MX_DMA_Init();

    MX_USART2_UART_Init();



    /* 启动DMA接收 */

    HAL_UART_Receive_DMA(&huart2, rx_buffer, sizeof(rx_buffer));



    while (1) {

        /* 模拟周期性发送数据 */

        HAL_UART_Transmit(&huart2, tx_buffer, strlen((char *)tx_buffer), HAL_MAX_DELAY);

        HAL_Delay(1000);

    }

}



/* 接收完成回调函数 */

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {

    if (huart->Instance == USART2) {

        /* 数据处理逻辑：这里简单打印接收到的数据 */

        HAL_UART_Transmit(&huart2, rx_buffer, sizeof(rx_buffer), HAL_MAX_DELAY);

    }

}



/* 错误处理函数 */

void Error_Handler(void) {

    while (1) {

        // 错误循环

    }

}