硬件平台:STM32F103ZET6;
开发环境:KEIL 4;
先说说应用通讯模式,串口终端的工作方式和迪文屏差不多,终端被动接受MCU发的指令,终端会偶尔主动发送一些数据给MCU(像迪文屏的触摸信息上传)。
串口DMA发送:
发送数据的流程:
前台程序中有数据要发送,则需要做如下几件事
1. 在数据发送缓冲区内放好要发送的数据,说明:此数据缓冲区的首地址必须要在DMA初始化的时候写入到DMA配置中去。
2. 将数据缓冲区内要发送的数据字节数赋值给发送DMA通道,(串口发送DMA和串口接收DAM不是同一个DMA通道)
3. 开启DMA,一旦开启,则DMA开始发送数据,说明一下:在KEIL调试好的时候,DMA和调试是不同步的,即不管Keil 是什么状态,DMA总是发送数据。
4. 等待发送完成标志位,即下面的终端服务函数中的第3点设置的标志位。或者根据自己的实际情况来定,是否要一直等待这个标志位,也可以通过状态机的方式来循环查询也可以。或者其他方式。
判断数据发送完成:
启动DMA并发送完后,产生DMA发送完成中断,在中断函数中做如下几件事:
1. 清DMA发送完成中断标志位
2. 关闭串口发送DMA通道
3. 给前台程序设置一个软件标志位,说明数据已经发送完毕
串口DMA接收:
接收数据的流程:
串口接收DMA在初始化的时候就处于开启状态,一直等待数据的到来,在软件上无需做任何事情,只要在初始化配置的时候设置好配置就可以了。
判断数据数据接收完成:
这里判断接收完成是通过串口空闲中断的方式实现,即当串口数据流停止后,就会产生IDLE中断。这个中断里面做如下几件事:
1. 关闭串口接收DMA通道,2点原因:1.防止后面又有数据接收到,产生干扰。2.便于DMA的重新配置赋值,下面第4点。
2. 清除DMA 所有标志位
3. 从DMA寄存器中获取接收到的数据字节数
4. 重新设置DMA下次要接收的数据字节数,注意,这里是给DMA寄存器重新设置接收的计数值,这个数量只能大于或者等于可能接收的字节数,否则当DMA接收计数器递减到0的时候,又会重载这个计数值,重新循环递减计数,所以接收缓冲区的数据则会被覆盖丢失。
5. 开启DMA通道,等待下一次的数据接收,注意,对DMA的相关寄存器配置写入,如第4条的写入计数值,必须要在关闭DMA的条件进行,否则操作无效。
说明一下,STM32的IDLE的中断在串口无数据接收的情况下,是不会一直产生的,产生的条件是这样的,当清除IDLE标志位后,必须有接收到第一个数据后,才开始触发,一断接收的数据断流,没有接收到数据,即产生IDLE中断。
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USART 和 DMA 硬件初始化配置
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/*--- LumModule Usart Config ---------------------------------------*/
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#define LUMMOD_UART USART3
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#define LUMMOD_UART_GPIO GPIOC
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#define LUMMOD_UART_CLK RCC_APB1Periph_USART3
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#define LUMMOD_UART_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC
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#define LUMMOD_UART_RxPin GPIO_Pin_11
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#define LUMMOD_UART_TxPin GPIO_Pin_10
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#define LUMMOD_UART_IRQn USART3_IRQn
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#define LUMMOD_UART_DR_Base (USART3_BASE + 0x4) //0x40013804
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#define LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel DMA1_Channel2
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#define LUMMOD_UART_Tx_DMA_FLAG DMA1_FLAG_GL2//DMA1_FLAG_TC2 | DMA1_FLAG_TE2
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#define LUMMOD_UART_Tx_DMA_IRQ DMA1_Channel2_IRQn
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#define LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel DMA1_Channel3
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#define LUMMOD_UART_Rx_DMA_FLAG DMA1_FLAG_GL3//DMA1_FLAG_TC3 | DMA1_FLAG_TE3
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#define LUMMOD_UART_Rx_DMA_IRQ DMA1_Channel3_IRQn
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void Uart_Init(void)
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{
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NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
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USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
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/* System Clocks Configuration */
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//= System Clocks Configuration ==============================//
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/* Enable GPIO clock */
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RCC_APB2PeriphClockCmd(LUMMOD_UART_GPIO_CLK , ENABLE ); // 开启串口所在IO端口的时钟
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/* Enable USART Clock */
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RCC_APB1PeriphClockCmd(LUMMOD_UART_CLK, ENABLE); // 开始串口时钟
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//=NVIC_Configuration======================================//
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/* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */
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NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_3);
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/* Enable the DMA Interrupt */
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = LUMMOD_UART_Tx_DMA_IRQ; // 发送DMA通道的中断配置
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 优先级设置
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
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NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
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/* Enable the USART Interrupt */
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = LUMMOD_UART_IRQn; // 串口中断配置
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
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NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
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//=GPIO_Configuration====================================================//
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GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_USART3, ENABLE); // 我这里没有用默认IO口,所以进行了重新映射,这个可以根据自己的硬件情况配置选择
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/* Configure USART3 Rx as input floating */
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 串口接收IO口的设置
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LUMMOD_UART_RxPin;
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GPIO_Init(LUMMOD_UART_GPIO, &GPIO_InitStructure);
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/* Configure USART3 Tx as alternate function push-pull */
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 串口发送IO口的设置
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 这里设置成复用形式的推挽输出
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LUMMOD_UART_TxPin;
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GPIO_Init(LUMMOD_UART_GPIO, &GPIO_InitStructure);
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DMA_Uart_Init(); // 串口 DMA 配置
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/* USART Format configuration ------------------------------------------------------*/
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USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 串口格式配置
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USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
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USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
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USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
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USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
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/* Configure USART3 */
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USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; // 波特率设置
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USART_Init(LUMMOD_UART, &USART_InitStructure);
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/* Enable USART3 Receive and Transmit interrupts */
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USART_ITConfig(LUMMOD_UART, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 开启 串口空闲IDEL 中断
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/* Enable the USART3 */
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USART_Cmd(LUMMOD_UART, ENABLE); // 开启串口
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/* Enable USARTy DMA TX request */
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USART_DMACmd(LUMMOD_UART, USART_DMAReq_Tx, ENABLE); // 开启串口DMA发送
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USART_DMACmd(LUMMOD_UART, USART_DMAReq_Rx, ENABLE); // 开启串口DMA接收
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}
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void DMA_Uart_Init(void)
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{
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DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
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/* DMA clock enable */
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RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); // 开启DMA1时钟
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//=DMA_Configuration===============================================//
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/*--- LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel DMA Config ---*/
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DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DISABLE); // 关DMA通道
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DMA_DeInit(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel); // 恢复缺省值
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DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&LUMMOD_UART->DR);// 设置串口发送数据寄存器
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)LumMod_Tx_Buf; // 设置发送缓冲区首地址
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DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; // 设置外设位目标,内存缓冲区 ->外设寄存器
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DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = LUMMOD_TX_BSIZE; // 需要发送的字节数,这里其实可以设置为0,因为在实际要发送的时候,会重新设置次值
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DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; // 外设地址不做增加调整,调整不调整是DMA自动实现的
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // 内存缓冲区地址增加调整
-
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; // 外设数据宽度8位,1个字节
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; // 内存数据宽度8位,1个字节
-
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; // 单次传输模式
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DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; // 优先级设置
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DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 关闭内存到内存的DMA模式
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DMA_Init(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, &DMA_InitStructure); // 写入配置
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DMA_ClearFlag(LUMMOD_UART_Tx_DMA_FLAG); // 清除DMA所有标志
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DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DISABLE); // 关闭DMA
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DMA_ITConfig(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DMA_IT_TC, ENABLE); // 开启发送DMA通道中断
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/*--- LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel DMA Config ---*/
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DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, DISABLE); // 关DMA通道
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DMA_DeInit(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel); // 恢复缺省值
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DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&LUMMOD_UART->DR);// 设置串口接收数据寄存器
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)LumMod_Rx_Buf; // 设置接收缓冲区首地址
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DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; // 设置外设为数据源,外设寄存器 -> 内存缓冲区
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DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = LUMMOD_RX_BSIZE; // 需要最大可能接收到的字节数
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DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; // 外设地址不做增加调整,调整不调整是DMA自动实现的
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // 内存缓冲区地址增加调整
-
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; // 外设数据宽度8位,1个字节
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; // 内存数据宽度8位,1个字节
-
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; // 单次传输模式
-
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; // 优先级设置
-
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 关闭内存到内存的DMA模式
-
DMA_Init(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, &DMA_InitStructure); // 写入配置
-
DMA_ClearFlag(LUMMOD_UART_Rx_DMA_FLAG); // 清除DMA所有标志
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DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, ENABLE); // 开启接收DMA通道,等待接收数据
-
}
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void BSP_Init(void)
-
{
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Uart_Init();
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}
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//============================================================//
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DMA 发送应用源码
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void DMA1_Channel2_IRQHandler(void)
-
{
-
if(DMA_GetITStatus(DMA1_FLAG_TC2))
-
{
-
LumMod_Uart_DAM_Tx_Over();
-
}
-
}
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void LumMod_Uart_DAM_Tx_Over(void)
-
{
-
DMA_ClearFlag(LUMMOD_UART_Tx_DMA_FLAG); // 清除标志
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DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DISABLE); // 关闭DMA通道
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OSMboxPost(mbLumModule_Tx, (void*)1); // 设置标志位,这里我用的是UCOSII ,可以根据自己的需求进行修改
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}
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void LumMod_Cmd_WriteParam( uint8 sample_num, uint8 *psz_param )
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{
-
uint8 err;
-
uint8 LumMod_Tx_Index ;
-
LumMod_Tx_Index = 0;
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LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 1;
-
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 2;
-
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 3;
-
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 4;
-
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 5;
-
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 6;
-
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 7;
-
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 8;
-
LumMod_Uart_Start_DMA_Tx( LumMod_Tx_Index );
-
OSMboxPend(mbLumModule_Tx, 0, &err);
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}
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void LumMod_Uart_Start_DMA_Tx(uint16_t size)
-
{
-
LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel->CNDTR = (uint16_t)size; // 设置要发送的字节数目
-
DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, ENABLE); //开始DMA发送
-
}
-
//============================================================//
-
DMA 接收应用源码
-
void USART3_IRQHandler(void)
-
{
-
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_IDLE) != RESET) // 空闲中断
-
{
-
LumMod_Uart_DMA_Rx_Data();
-
USART_ReceiveData( USART3 ); // Clear IDLE interrupt flag bit
-
}
-
}
-
void LumMod_Uart_DMA_Rx_Data(void)
-
{
-
DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, DISABLE); // 关闭DMA ,防止干扰
-
DMA_ClearFlag( LUMMOD_UART_Rx_DMA_FLAG ); // 清DMA标志位
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LumMod_Rx_Data.index = LUMMOD_RX_BSIZE - DMA_GetCurrDataCounter(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel); //获得接收到的字节数
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LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel->CNDTR = LUMMOD_RX_BSIZE; // 重新赋值计数值,必须大于等于最大可能接收到的数据帧数目
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DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, ENABLE); /* DMA 开启,等待数据。注意,如果中断发送数据帧的速率很快,MCU来不及处理此次接收到的数据,中断又发来数据的话,这里不能开启,否则数据会被覆盖。有2种方式解决。
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}
1. 在重新开启接收DMA通道之前,将LumMod_Rx_Buf缓冲区里面的数据复制到另外一个数组中,然后再开启DMA,然后马上处理复制出来的数据。
2. 建立双缓冲,在LumMod_Uart_DMA_Rx_Data函数中,重新配置DMA_MemoryBaseAddr 的缓冲区地址,那么下次接收到的数据就会保存到新的缓冲区中,不至于被覆盖。*/
OSMboxPost(mbLumModule_Rx, LumMod_Rx_Buf); // 发送接收到新数据标志,供前台程序查询