STM32單片機(jī)串口DMA數(shù)據(jù)讀取(詳細(xì)代碼)

ID:955050 · 發(fā)表于 2023-4-8 16:12

最近重新開(kāi)始學(xué)STM32單片機(jī)，搞到串口 DMA 的時(shí)候，數(shù)據(jù)讀取卡了很長(zhǎng)一段時(shí)間，最終，功夫不負(fù)有心人終于搞出來(lái)了。在此以記錄一下，方便以后查詢(xún)使用。
在調(diào)試的過(guò)程中也遇到了很多bug，有些簡(jiǎn)直就是低級(jí)問(wèn)題，但是還是卡了很久，在此寫(xiě)出來(lái)給自己加深印象，同時(shí)已給后來(lái)者一個(gè)前車(chē)之鑒
1、在32的程序編寫(xiě)中，若使用到了中斷部分，特別是中斷函數(shù)一定要注意，查詢(xún)清除中斷標(biāo)志位到底是什么。
獲取中斷標(biāo)志位是 USART_GetITStatus 函數(shù)，筆者就是沒(méi)弄清用成了 USART_ GetFlagStatus 函數(shù)，
USART_GetITStatus 檢查指定的 USART 中斷發(fā)生與否
USART_ GetFlagStatus 檢查指定的 USART 標(biāo)志位設(shè)置與否
就是這個(gè)問(wèn)題卡了筆者很久，甚至筆者檢查了很多次都沒(méi)注意到

2、中斷函數(shù)的使用，這個(gè)在使用時(shí)若不注意就會(huì)用錯(cuò)，比如中斷串口2 ，卻使用成了中斷串口1
關(guān)于中斷函數(shù)的查詢(xún)可以通過(guò)kile5 Startup文件夾下的 startup_stm32f10x_md.s 進(jìn)行查詢(xún)

3、代碼功能獨(dú)立
這部分主要就是要將各函數(shù)功能進(jìn)行，獨(dú)立。方便理清邏輯，可能很多人覺(jué)得很麻煩，且很多人沒(méi)有此習(xí)慣，但是在學(xué)習(xí)和工作中稍微花點(diǎn)時(shí)間，將其進(jìn)行整理還是很有必要的。
筆者在調(diào)試這部分時(shí)，就出現(xiàn)了邏輯混亂的情況，將 GPIO，串口，DMA 全部寫(xiě)在一起，導(dǎo)致最后混亂。最終每次只會(huì)搬運(yùn)最后一個(gè)字符。具體原因筆者也沒(méi)搞清楚。若有大佬能夠了解，望指點(diǎn)一二。

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以上廢話，下為正文
DMA 串口數(shù)據(jù)讀取主要就是將串口的數(shù)據(jù)搬移到內(nèi)存中
在實(shí)際代碼中，筆者定義了一個(gè)char 數(shù)組進(jìn)行存儲(chǔ)。并通過(guò)重定義printf 的方式將 char 數(shù)組內(nèi)的內(nèi)容輸出出來(lái)(后面看大家需不需要，也可以將DMA 數(shù)據(jù)發(fā)送的代碼分享出來(lái) 嘿嘿嘿)。
主要步驟如下
1、選擇使用的串口（串口1）
2、查詢(xún)?cè)摯趯?duì)應(yīng)的引腳及DMA通道（A9，A10， DMA1chanel4， DMA1chanel5）Tip：可以通過(guò)STM32參考手冊(cè)查詢(xún)，后面會(huì)放的（感謝正點(diǎn)原子）
3、配置串口1 GPIO
4、配置串口1 USART 及中斷
5、配置串口1 對(duì)應(yīng) DMA

著重需要注意的是：這里使用的是串口1 的空閑中斷。空閑中斷在設(shè)備接收到數(shù)據(jù)后一個(gè)字節(jié)內(nèi)的時(shí)間還是為接收到數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生，在清除之后，當(dāng)下一次接收到數(shù)據(jù)之后的1個(gè)字節(jié)時(shí)間內(nèi)才會(huì)再次產(chǎn)生。說(shuō)人話就是，正常情況下不會(huì)產(chǎn)生，只有在接收數(shù)據(jù)后，沒(méi)有數(shù)據(jù)了，才會(huì)再次產(chǎn)生。
此處使用串口的空閑中斷可以實(shí)現(xiàn) 接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)，若使用的是定長(zhǎng)數(shù)據(jù) 就可以使用DMA 的接收完成中斷（接收完成是當(dāng)前數(shù)據(jù)接收完成，還需要判斷接收次數(shù)是否為 0）

筆者設(shè)備 STM32F103RCT6 + window10，若其他設(shè)備可根據(jù)提供的資料進(jìn)行查詢(xún)對(duì)應(yīng)的引腳和通道

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開(kāi)始放代碼
配置引腳

void USART1_GPIO_Init(void){//初始化串口 1 GPIO
//GPIO引腳功能初始化結(jié)構(gòu)體
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
//1、使能串口引腳，復(fù)用功能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//2、初始化引腳功能輸入懸空(輸入高為高，輸入低為低)，輸出復(fù)用推挽
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//初始化引腳為 A9
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//初始化引腳功能為復(fù)用推挽模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//設(shè)置引腳傳輸速率為 10MHz
GPIO_Init(GPIOA, & GPIO_InitStruct);//初始化 A9引腳 (發(fā)送)
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//初始化引腳為 A10
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//初始化引腳功能為懸空輸入
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//設(shè)置引腳傳輸速率為 10MHz
GPIO_Init(GPIOA, & GPIO_InitStruct);//初始化 A1引腳 (接收)
}

復(fù)制代碼

配置串口

void USART1_Init(uint32_t BaudRate){
//串口初始化結(jié)構(gòu)體
USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
//串口優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)體
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
//1、使能串口引腳，復(fù)用功能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
//2、串口初始化
//2.1 初始化波特率
USART_InitStruct.USART_BaudRate = BaudRate;//初始化串口波特率(使用形參確定)
//2.2 初始化數(shù)據(jù)位
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//初始化串口數(shù)據(jù)位為 8 位
//2.3 初始化停止位
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//初始化串口數(shù)據(jù)位為 0 位
//2.4 初始化奇偶校驗(yàn)位
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;//初始化串口奇偶校驗(yàn)位
//2.5 初始化流控
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//初始化串口控制為無(wú)流控
//2.6 初始化串口工作模式
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART1, & USART_InitStruct);
//3、設(shè)置串口接收中斷 (空閑中斷-搬運(yùn)數(shù)據(jù)完畢或未搬運(yùn)數(shù)據(jù) 當(dāng)開(kāi)始搬運(yùn)數(shù)據(jù)后一段時(shí)間未搬運(yùn)下一個(gè)數(shù)據(jù),發(fā)出此中斷)
//3.1 配置串口中斷優(yōu)先級(jí)通道
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
//3.2 使能命令
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
//3.3 設(shè)置搶占優(yōu)先級(jí)
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
//3.4 設(shè)置優(yōu)先級(jí)
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_Init( & NVIC_InitStruct);
//5、配置串口接收中斷
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//串口1 空閑中斷
//5、中斷處理
USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx, ENABLE);//開(kāi)啟串口1 DMA 接收請(qǐng)求
//6、使能串口
USART_Cmd(USART1,ENABLE);//若重載 printf ，就無(wú)需使用 DMA 進(jìn)行數(shù)據(jù)搬移。(故此處應(yīng)該無(wú)需使用重載)
}

復(fù)制代碼

配置 DMA

void USART1_DMA_Init(void){
//DMA初始化結(jié)構(gòu)體
DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
//1、使能DMA時(shí)鐘
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
//2、接收數(shù)據(jù) DMA通道5初始化
//2.1 初始化外設(shè)地址
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)& USART1->DR;//設(shè)置串口發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器
//2.2 初始化內(nèi)存地址
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Get_Date;//接收內(nèi)存地址
//2.3 初始化 DMA 方向
DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//外設(shè)為源地址
//2.4 初始化發(fā)送數(shù)據(jù)大小，6.2內(nèi)存大小
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = BUFFSIZE;//此處的接收數(shù)據(jù)大小設(shè)置一個(gè)固定的，較大的
//2.5 初始化外設(shè)地址增量（向發(fā)送端寫(xiě)入數(shù)據(jù)，無(wú)需使用增量）
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//無(wú)增量
//2.6 初始化內(nèi)存地址增量（讀取內(nèi)存地址，寫(xiě)入外設(shè)，有增量）
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//有增量
//2.7 初始化外設(shè)數(shù)據(jù)寬度
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//無(wú)增量的話應(yīng)該不用設(shè)置
//2.8 初始化內(nèi)存數(shù)據(jù)寬度
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//增量為全字
//2.9 初始化DMA工作模式
DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//正常循環(huán)模式
//2.10 初始化DMA通道優(yōu)先級(jí)
DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//通道優(yōu)先級(jí) 高
//2.11 初始化DMA存儲(chǔ)器to存儲(chǔ)器（內(nèi)存寫(xiě)入外設(shè)，無(wú)需使用）
DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//不使用內(nèi)存到內(nèi)存
DMA_Init(DMA1_Channel5, & DMA_InitStruct);//通道5 串口1 讀數(shù)據(jù)
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);//開(kāi)啟通道5 使能位
}

復(fù)制代碼

中斷和調(diào)用函數(shù)部分

void Mov_DmaDate_To_Buffer(void){//搬移函數(shù)，將DMA寄存器中的數(shù)據(jù)搬移到另一個(gè)寄存器
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE);//關(guān)閉 DMA 通道 5 （關(guān)閉串口1 讀）
DMA1_Channel5->CNDTR = BUFFSIZE;//重新設(shè)置通道待傳輸數(shù)據(jù)大小
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);//開(kāi)啟 DMA 通道 5 （開(kāi)啟串口1 讀）
printf("%s\n",Get_Date);//輸出接收的數(shù)據(jù)
}
void USART1_IRQHandler(void){//串口1 中斷處理函數(shù)
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET){//若中斷標(biāo)志位為空閑中斷
//調(diào)用搬移函數(shù)
Mov_DmaDate_To_Buffer();//調(diào)用空閑中斷處理函數(shù)
USART_ReceiveData(USART1);//通過(guò)讀取數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉空閑中斷
//清除標(biāo)志位
Recevie_State = true;//設(shè)置接收數(shù)據(jù)完畢標(biāo)志位
}
}

復(fù)制代碼

Keil代碼下載:

代碼STM32_Study_Serial_DMA_Read.7z (193.55 KB, 下載次數(shù): 52)

ID:353115 · 發(fā)表于 2023-4-8 17:15

定長(zhǎng)和不定長(zhǎng)都可以使用DMA功能，限制最大接收數(shù)量就好了。
既然用了空閑中斷，定長(zhǎng)數(shù)據(jù)和不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)就失去了意義，反正空閑之后標(biāo)志這一幀結(jié)束。在空閑中斷中要停用串口的DMA功能，處理完數(shù)據(jù)后再開(kāi)啟串口的DMA功能。

ID:955050 · 發(fā)表于 2023-4-8 20:01

qsssuv 發(fā)表于 2023-4-8 17:15
定長(zhǎng)和不定長(zhǎng)都可以使用DMA功能，限制最大接收數(shù)量就好了。
既然用了空閑中斷，定長(zhǎng)數(shù)據(jù)和不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)就失 ...

多謝補(bǔ)充，

ID:291668 · 發(fā)表于 2023-4-8 20:28

學(xué)以致用，這種方法很好！學(xué)習(xí)了

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STM32單片機(jī)串口DMA數(shù)據(jù)讀取(詳細(xì)代碼)

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