這篇文章主要為大家展示了“STM32如何使用DMA接收串口數(shù)據(jù)”,內(nèi)容簡(jiǎn)而易懂,條理清晰,希望能夠幫助大家解決疑惑,下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“STM32如何使用DMA接收串口數(shù)據(jù)”這篇文章吧。
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在串口講解的文章中,示例代碼采用中斷方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù),中斷的好處在于可以及時(shí)響應(yīng),快速接收到數(shù)據(jù),但缺點(diǎn)也很明顯,那就是頻繁中斷,接收1000個(gè)字節(jié)需要中斷1000次,頻繁中斷就意味著會(huì)打斷其他代碼的執(zhí)行,對(duì)一些應(yīng)用場(chǎng)景是不允許的。這個(gè)時(shí)候,使用DMA+串口的組合就可以很好解決這個(gè)問題。
DMA每個(gè)數(shù)據(jù)流有8個(gè)通道,每個(gè)通道映射到不同外設(shè),這有利于針對(duì)不同的產(chǎn)品配置不同的DMA外設(shè)請(qǐng)求。
每個(gè)數(shù)據(jù)流只能配置為映射到一個(gè)通道,無法配置為映射到多個(gè)通道。即,與數(shù)據(jù)流不同,每個(gè)DMA控制器可以同時(shí)配置多個(gè)數(shù)據(jù)流(因?yàn)橛兄俨闷鳎?,但每個(gè)數(shù)據(jù)流不能同時(shí)配置多個(gè)通道(因?yàn)橹挥羞x擇器)。
我們使用USART1串口外設(shè),從數(shù)據(jù)手冊(cè)中可以查到,USART1的發(fā)送和接收都是支持DMA的,使用的是DMA2.
接下來我們循序漸進(jìn)了解DMA在串口中的應(yīng)用
我們先配置DMA,將DMA外設(shè)和串口聯(lián)動(dòng)起來。首先需要配置DMA。
DMA配置這一塊不再詳解,不太懂的同學(xué)請(qǐng)看文章《STM32DMA詳解》,這里我們直接貼代碼。
void DMA_Config(void) { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; /* Enable DMA clock */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE); /* Reset DMA Stream registers (for debug purpose) */ DMA_DeInit(DMA2_Stream2); /* Check if the DMA Stream is disabled before enabling it. Note that this step is useful when the same Stream is used multiple times: enabled, then disabled then re-enabled... In this case, the DMA Stream disable will be effective only at the end of the ongoing data transfer and it will not be possible to re-configure it before making sure that the Enable bit has been cleared by hardware. If the Stream is used only once, this step might be bypassed. */ while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream2) != DISABLE) { } /* Configure DMA Stream */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4; //DMA請(qǐng)求發(fā)出通道 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;//配置外設(shè)地址 DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)UART_Buffer;//配置存儲(chǔ)器地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//傳輸方向配置 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = (uint32_t)32;//傳輸大小 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外設(shè)地址不變 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//memory地址自增 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外設(shè)地址數(shù)據(jù)單位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//memory地址數(shù)據(jù)單位 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//DMA模式:正常模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//優(yōu)先級(jí):高 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;//FIFO 模式不使能. DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;// FIFO 閾值選擇 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存儲(chǔ)器突發(fā)模式選擇,可選單次模式、 4 節(jié)拍的增量突發(fā)模式、 8 節(jié)拍的增量突發(fā)模式或 16 節(jié)拍的增量突發(fā)模式。 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外設(shè)突發(fā)模式選擇,可選單次模式、 4 節(jié)拍的增量突發(fā)模式、 8 節(jié)拍的增量突發(fā)模式或 16 節(jié)拍的增量突發(fā)模式。 DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure); /* DMA Stream enable */ DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE); }
除了配置DMA外設(shè)外,我們還需要配置串口對(duì)應(yīng)的DMA配置,在手冊(cè)有一小章節(jié)講解到。
需要配置的寄存器是USART_CR3寄存器。
我們可以通過配置USART_CR3寄存器的bit6和bit7使能串口發(fā)送和接收DMA。ST的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫同樣提供了對(duì)應(yīng)的外設(shè)庫。
void USART_DMACmd(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_DMAReq, FunctionalState NewState)
通過上面接口可以配置串口的DMA配置如下:
/*使能串口DMA接收*/ USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);
我們使用DMA+串口解決了頻繁中斷的問題,但現(xiàn)在有一個(gè)問題,我們還需要及時(shí)將接收的數(shù)據(jù)信息通知CPU,以便達(dá)到數(shù)據(jù)的及時(shí)性。我們使用DMA和串口兩個(gè)外設(shè),他們都有自己的中斷。
使用DMA中斷,如下配置
/* Enable DMA Stream Transfer Complete interrupt */ DMA_ITConfig(DMA2_Stream2, DMA_IT_TC, ENABLE); /* Enable the DMA Stream IRQ Channel */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
當(dāng)DMA接收完畢時(shí),會(huì)產(chǎn)生中斷通知CPU取數(shù)據(jù)。
但這有個(gè)明顯的缺陷:串口接收一包數(shù)據(jù),長度如果小于DMA的緩沖長度,那么久不能觸發(fā)中斷,只能等DMA接收滿數(shù)據(jù)才會(huì)產(chǎn)生中斷,如果下一包數(shù)據(jù)遲遲不來,那么這一包就不能被及時(shí)響應(yīng)。
那么我們采用串口中斷是一個(gè)不錯(cuò)的方案。串口提供了一個(gè)空閑中斷,“似乎”就是為了DMA專門使用的。
當(dāng)串口接收一包數(shù)據(jù),接收完最后一個(gè)字節(jié),沒有數(shù)據(jù)接收時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷,這個(gè)時(shí)候,CPU就可以取數(shù)據(jù)。
串口的配置知識(shí)不再講解,不太懂的同學(xué)請(qǐng)看《STM32串口詳解》,串口空閑中斷配置如下
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE); /* Enable the USARTx Interrupt */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
串口中斷代碼如下
void USART1_IRQHandler(void) { uint8_t temp; if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_IDLE) == SET) { DealWith_UartData(); // USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_IDLE); temp = USART1->SR; temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE標(biāo)志 } }
重點(diǎn):這里有一個(gè)坑!??!
清除空閑中斷位的代碼是
temp = USART1->SR; temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE標(biāo)志
證據(jù)如下
這一點(diǎn)很坑人,注意。
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