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[STM32] DMA+USART+不定长接收中断

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 楼主| 鸡蛋鸭蛋荷包蛋 发表于 2023-2-1 10:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
不定长中断, DMA, USART, MCU, STM32
本帖最后由 鸡蛋鸭蛋荷包蛋 于 2023-2-2 16:32 编辑

#技术资源# #申请原创# @21小跑堂
STM32 DMA定长发送+完成中断
使用USART的不定长接收中断，通过DMA 从串口DR寄存器搬运到指定的接收数组，不使用USART的接收中断，减少CPU的资源浪费。
代码测试完成，可以正常运行。
使用串口的不定长接收中断，所以需先配置串口。
串口配置
串口配置很简单，直接用机构（原子）的例程。
串口配置主要分为定义句柄、使能时钟、配置IO口、配置串口模式、配置并开启中断。
  • 定义句柄
使用到GPIO和USART，需定义相关句柄。
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  1. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

  2. USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
  • 开启时钟（USART1是APB2时钟，IO口是PA9 PA10，A组IO口时钟是APB2)
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  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);    //使能USART1，GPIOA时钟
  • 配置IO口
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  1.  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    

  2.  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    

  3.  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;    //复用推挽输出
    

  4.  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
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  1.  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
    

  2.  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    

  3.  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  
  • 配置串口模式
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  1. USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
    

  2. USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    

  3. USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    

  4. USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    

  5. USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    

  6. USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;    //收发模式
  • 根据上述配置,初始化串口
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  1. USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
    

  2. USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1
使用到USART不定长接收中断，需配置中断函数。
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  1. void USART1_NVIC_Init(void)
    

  2. { 
    

  3.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  //定义句柄
    

  4.         //Usart1 NVIC 配置
    

  5.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    

  6.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级3
    

  7.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;                //子优先级3
    

  8.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
    

  9.         
    

  10.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                        //根据指定的参数初始化VIC寄存器
    

  11.         USART_ITConfig(USART1,USART_IT_IDLE, ENABLE);        //开启串口空闲中断
    

  12.         USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);                                //清除USART1标志位
    

  13. }
到此，串口配置完毕。
使用DMA将USART RX的数据搬运到指定数组，需配置DMA的相关通道。
因为使用的是串口1，根据手册查询到对应的DMA为DMA1 4通道(TX）和DMA1 5通道（RX），这里一起配置了，故需配置DMA1 4通道和DMA1 5通道。
根据结构体及成员相关解释，配置DMA1 4通道。


配置DMA
  • 定义句柄
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  1. DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  • 开启DMA时钟
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  1. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);    //使能DMA传输
  • 配置DMA1 4通道（RX）
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  1. DMA_DeInit(DMA1_Channel4);  //重置DMA1 4通道  USART1 TX
    

  2. /********************************传输方向*****************************/        
    

  3.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(u32)&USART1->DR;
    

  4.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32) usart1_txbuf;
    

  5.         DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST;
    

  6.         
    

  7. /********************************数据大小及模式*****************************/                
    

  8.         DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=USART1_MAX_LEN;
    

  9.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
    

  10.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;
    

  11.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    

  12.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;
    

  13.         
    

  14. /********************************传输模式*****************************/        
    

  15.         DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;
    

  16.         DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;
    

  17.         
    

  18.         DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
    

  19.         
    

  20.         DMA_Init(DMA1_Channel4,&DMA_InitStructure);
    


  21. 

  22.   DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);
  • 配置DMA1 5通达(RX)
复制
  1. DMA_DeInit(DMA1_Channel5);  //重置DMA1 5通道  USART1 RX
    

  2. /********************************传输方向*****************************/        
    

  3.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(u32)&USART1->DR;
    

  4.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32) usart1_rxbuf;
    

  5.         DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;
    

  6.         
    

  7. /********************************数据大小及模式*****************************/                
    

  8.         DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=USART1_MAX_LEN;
    

  9.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
    

  10.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;
    

  11.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    

  12.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;
    

  13.         
    

  14. /********************************传输模式*****************************/        
    

  15.         DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;
    

  16.         DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;
    

  17.         
    

  18.         DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
    

  19.         
    

  20.         DMA_Init(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure);
    

  21.         
    

  22.   DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);
至此，DMA通道配置完成。
DMA发送一次后需重新配置剩余长度，才可以再次发送。
编写DMA重新配置剩余长度，恢复发送函数。
复制
  1. /******************重新恢复DMA指针***********************/
    

  2. void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)
    

  3. { 
    

  4.         DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE );  //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道      
    

  5.          DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx,USART1_MAX_LEN);//DMA通道的DMA缓存的大小
    

  6.          DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE);  //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道 
    

  7. }        
编写USART1 接收中断函数。
复制
  1. void USART1_IRQHandler(void)                        //串口1中断服务程序
    

  2. {
    

  3.                 if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)  //空闲接收中断
    

  4.                 {        USART1->SR;   //可要可不要  文档说需要读取,不读取也没关系
    

  5.                   USART1->DR;                //读取SR数据 注意：这句必须要，否则不能够清除中断标志位。数据手册
    

  6.                   usart1_rxlen = USART1_MAX_LEN-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);        //算出接本帧数据长度
    

  7.                         //***********帧数据处理函数************//
    

  8.                         printf ("The lenght:%d\r\n",usart1_rxlen);
    

  9.                         printf ("The data:\r\n");
    

  10.                         usart1_Send(usart1_rxbuf,usart1_rxlen);
    

  11.                         printf ("\r\nOver! \r\n");
    

  12.                         //*************************************//
    

  13.                         USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_IDLE);         //清除中断标志
    

  14.                         MYDMA_Enable(DMA1_Channel5);                   //恢复DMA指针，等待下一次的接收
    

  15.      } 
    

  16. }
配置全部完成，可以使用空闲中断接收数据，DMA搬运到指定数组。
结果如下所示：

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21小跑堂 打赏了 30.00 元 2023-02-03
理由：恭喜通过原创审核！期待您更多的原创作品~

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21小跑堂
USART的IDLE中断搭配DMA属于常用且好用的不定长数据接收方式，节省MCU资源，可腾出时间处理其他代码，不过作者整体格式较为杂乱，缺少逻辑性，望日后可以改善，获取更高打赏。  发表于 2023-2-3 16:24

相关帖子
 楼主| 鸡蛋鸭蛋荷包蛋 发表于 2023-2-1 11:31 | 显示全部楼层
因为源码配置了USART TX的DMA通道,使用将DMA定长发送也添加到源码中.
DMA 5通道(USART发送串口)配置
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  1. DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    

  2. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);        //使能DMA传输
    

  3. DMA_DeInit(DMA1_Channel5);  //重置DMA1 5通道  USART1 RX
    

  4. /********************************传输方向*****************************/        
    

  5.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(u32)&USART1->DR;
    

  6.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32) usart1_rxbuf;
    

  7.         DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;
    

  8.         
    

  9. /********************************数据大小及模式*****************************/                
    

  10.         DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=USART1_MAX_LEN;
    

  11.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
    

  12.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;
    

  13.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    

  14.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;
    

  15.         
    

  16. /********************************传输模式*****************************/        
    

  17.         DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;
    

  18.         DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;
    

  19.         
    

  20.         DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
    

  21.         
    

  22.         DMA_Init(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure);
    

  23.         
    

  24.   DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);
初始化完成后,在串口初始化函数底部加入DMA_TX使能.
复制
  1. USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
这样DMA就可以自动把数组中的数据发送到USART DR寄存器中,实现自动发送.

发送时需重置DMA通道的剩余发送长度,源码中放在主函数里,5s触发一次.
复制
  1. #include "led.h"
    

  2. #include "delay.h"
    

  3. #include "sys.h"
    

  4. #include "usart.h"
    

  5. #include "lcd.h"
    

  6. #include "key.h"
    

  7. #include "dma.h"
    


  8. 

  9. extern u8 usart1_txbuf[USART1_MAX_LEN];
    

  10. u16 t;
    

  11.  int main(void)
    

  12.  { 
    

  13.         u8 i;
    

  14.         delay_init();                     //延时函数初始化
    

  15.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
    

  16.         uart1_init(115200);                 //串口初始化为115200
    

  17.         LED_Init();                                  //初始化与LED连接的硬件接口         
    

  18.         
    

  19.          for(i=0;i<100;i++)
    

  20.          {
    

  21.                 usart1_txbuf[i]=i;
    

  22.          }
    

  23.         while(1)
    

  24.         {        
    

  25.                 delay_ms(1000);
    

  26.                 t++;
    

  27.                 if(t%5==0){
    

  28.                 MYDMA_Enable(DMA1_Channel4);
    

  29.                 }
    

  30.         }
    

  31. }
经过测试,可以稳定使用.
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呐咯密密 发表于 2023-2-2 11:06 | 显示全部楼层
Prry 发表于 2023-2-1 23:29
参考：
https://acuity.blog.csdn.net/article/details/108367512?spm=1001.2014.3001.5502

这个大哥写的代码结构和逻辑确实不错，楼主可以借鉴一下
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鸡蛋鸭蛋荷包蛋
好的,谢谢大佬  发表于 2023-2-2 14:52
hjl714016 发表于 2023-2-2 10:21 | 显示全部楼层
感谢分享
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qintian0303 发表于 2023-2-2 09:40 | 显示全部楼层
zzele 发表于 2023-2-2 08:58
感觉代码量比不使用DMA的还多啊，另外，一次完整帧结束怎么判断呢？

通过串口空闲中断来检测
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zzele 发表于 2023-2-2 08:58 | 显示全部楼层
感觉代码量比不使用DMA的还多啊，另外，一次完整帧结束怎么判断呢？
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评论

鸡蛋鸭蛋荷包蛋
@forgot ：代码是用空闲中断判断接收是否结束(空闲中断),用DMA将接收到的数据搬运到指定数组  发表于 2023-2-2 11:28
鸡蛋鸭蛋荷包蛋
@forgot ：这个代码就是使用串口的空闲中断来判断完整帧的  发表于 2023-2-2 11:25
呐咯密密
触发空闲中断就说明以帧发完了，他的代码量大，是因为他里面有和本文章不想关的代码，但是使用DMA肯定会增加代码量的，但是用DMA可以腾出时间干其他事  发表于 2023-2-2 11:04
forgot
不用DMA采用串口空闲中断判断完整帧就可以了  发表于 2023-2-2 09:13
lulugl 发表于 2023-2-2 07:19 | 显示全部楼层
非常感 谢！分享
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Prry 发表于 2023-2-1 23:29 | 显示全部楼层
参考：
https://acuity.blog.csdn.net/article/details/108367512?spm=1001.2014.3001.5502
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