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STM32F1串口使用DMA实现数据回传

作者:互联网

本文代码可以实现:上位机通过串口向单片机传输数据,通过DMA将数据缓存到存储器,然后DMA将数据通过串口传回到上位机。


文章目录


前言

使用的硬件:

STM32F103ZET6
串口1:PA9、PA10
借鉴了网上的一些优秀文章:
一个严谨的STM32串口DMA发送&接收
STM32 | 串口DMA很难?其实就是如此简单!(超详细、附代码)
stm32 利用DMA+串口空闲中断接受任意长数据
但网上的文章或多或少有一些错误,踩了一些坑,尤其是串口空闲中断的清零,不少文章写错了。


一、为什么使用DMA

使用DMA在ROM和IO设备间传输数据,不需要CPU控制,也不需要频繁产生中断,减轻CPU的负担。

二、代码

1.串口初始化

void uart1_init(u32 bound){
  //GPIO端口设置
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1,GPIOA时钟   AFIO?
  
	//USART1_TX   GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
   
  //USART1_RX	  GPIOA.10初始化
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  

  //Usart1 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;  //抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		   //子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
  
   //USART 初始化设置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
  	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
	
  	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE , ENABLE);//开启串口接受中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1 
}

2.DMA接收初始化

//DMA接收初始化
void DMA_Use_USART1_Rx_Init(void)
{
	DMA_InitTypeDef   DMA_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
	
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
	
	DMA_DeInit(DMA1_Channel5);  
    //while (DMA_GetCmdStatus(DMA1_Channel5) != DISABLE);//等待DMA可配置   
	
    //DMA_USART1_TX  RAM->USART1的数据传输 
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART1->DR);	//DMA外设地址  
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)u1rxbuf;						//DMA存储器地址  
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;							//外设到存储器模式  
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_MAX_RX_LEN;						//数据传输量,CNDTR
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式  
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;					//存储器增量模式  
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;		//外设数据长度:8位  
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;						//存储器数据长度:8位  
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;				// 使用普通模式   
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;	//中等优先级
		DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;		
    DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);					//初始化DMA Stream  
		
    //DMA NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel5_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;    
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    
		
	//使能串口的DMA接收接口
	USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);	
	//使能DMA
	DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);	
}

3.DMA发送初始化


//DMA发送初始化
void DMA_Use_USART1_Tx_Init(void)
{
	DMA_InitTypeDef   DMA_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
	
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
	
	DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
    //while (DMA_GetCmdStatus(DMA1_Channel4) != DISABLE);//等待DMA可配置   
	
    //DMA_USART1_RX  USART1->RAM的数据传输
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR;		//DMA外设地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART1_TX_BUF;			//DMA 存储器地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;							//存储器到外设模式
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_MAX_RX_LEN;						//数据传输量
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度:8位
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存储器数据长度:8位  
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用普通模式   
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级
		DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;		
    DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);//初始化DMA
		
    //DMA NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
		
    DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE);
		
	//使能串口的DMA发送接口
	USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
		
	//不使能DMA
	DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);
}

4.DMA发送数据函数

//DMA发送数据
void DMA_USART1_Tx_Data(u8 *buffer, u32 size)
{
	while(USART1_TX_FLAG);						//等待上一次发送完成(USART1_TX_FLAG为1即还在发送数据)
	USART1_TX_FLAG=1;							    //USART1发送标志(启动发送)
	DMA1_Channel4->CMAR  = (uint32_t)buffer;	//设置要发送的数据地址
	DMA1_Channel4->CNDTR = size;    			//设置要发送的字节数目
	DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);				//开始DMA发送
}

//DMA1通道4中断函数
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
{
	if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC4)!= RESET)	//DMA接收完成标志
	{
		DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC4); 	  //清除中断标志 
		USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);	//清除串口1的标志位
		DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE );   	  //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
		USART1_TX_FLAG=0;												//USART1发送标志(关闭)
	}
}

5.DMA接收不定长数据

//串口1中断函数,接收不定长数据
void USART1_IRQHandler(void)                	
{
	u8 rc_temp;
	u8 *p;
	u8 i;
	
	u8 USART1_RX_LEN = 0;											//接收数据长度
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)			//串口1空闲中断
	{
		rc_temp=USART1->SR;
		rc_temp=USART1->DR;			//软件序列清除IDLE标志位
		
		DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE );   						 //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
		USART1_RX_LEN = USART1_MAX_RX_LEN - DMA1_Channel5->CNDTR;				//获得接收到的字节数
		if(witchbuf)                        						//之前用的u2rxbuf,切换为u1rxbuf
		{
			p=u2rxbuf;												          //先保存前一次数据地址再切换缓冲区
			DMA1_Channel5->CMAR=(u32)u1rxbuf;						//切换为u1rxbuf缓冲区地址
			witchbuf=0;                     						//下一次切换为u2rxbuf
		}else                               					//之前用的u1rxbuf,切换为u2rxbuf
		{
			p=u1rxbuf;												          //先保存前一次数据地址再切换缓冲区
			DMA1_Channel5->CMAR=(u32)u2rxbuf;						//切换为u2rxbuf缓冲区地址
			witchbuf=1;                     						//下一次切换为u1rxbuf
		}
		DMA1_Channel5->CNDTR = USART1_MAX_RX_LEN;					//DMA通道的DMA缓存的大小,重置CNDTR
		DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);     						//使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
		
		//发送接收到的数据到串口,进行验证
		DMA_USART1_Tx_Data(p,USART1_RX_LEN);
		
		//缓存区数据清零
		if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)	
		{
			rc_temp=USART1->SR;
			rc_temp=USART1->DR;			//软件序列清除IDLE标志位
			for(i=0;i<USART1_RX_LEN;i++)
			{
				p[i]=0x00;
			}
		}
  }
}

总结

本文提供了串口+DMA传输数据的实现代码,借鉴了网上的不少代码,在此基础上进行修改。接收缓存使用了双缓存,后续将介绍使用FIFO的代码。

标签:DMA,USART,NVIC,DMA1,InitStructure,串口,回传,USART1
来源: https://blog.csdn.net/weixin_45362275/article/details/119207180