STM32 DMA +串口 收发数据（不用频繁进入中断） STM32G473 hal库
1.1 实现方法
利用DMA接收串口数据，在一定程度上会节省CPU 的消耗。大多数串口接收都是接收一个字节就中断一次，如果串口上需要实时接收大量的数据，这就会导致频繁进入中断，这样一来，对处理其它逻辑很不利。利用DMA收发串口数据可以做到收发都不进入中断。实现思路大致如下：
- 分别将 rx、tx的数据缓存在队列中；
- 收发数据放在需要外部周期调用的周期函数中；
- 周期从DMA获取接收数据存到队列中，同时将发送数据（队列）转到DMA中；
上代码，此处以STM32G473为例，其他系列需要修改DMA或串口的配置，理论上这种方法在大多数单片上都可以实现，（在华大单片F460 上面测试实现了的）
#include <../COM/MQueue.h>
#include <../HAL/MSerial0.h> //
#include
#include "sys.h"
struct MSerial0 gSerial0;
#define fa (gSerial0.base)
#define me (gSerial0)
#define my (gSerial0.pri)#define Serial0_BUFFER_SIZE (1024Ul) // DMA 数据缓存最大长度
uint8_t USART1_R_data[Serial0_BUFFER_SIZE];
uint8_t USART1_T_data[Serial0_BUFFER_SIZE];struct MSerial0
{struct MSerial base; //继承MSerialstruct{uint8_t rxBuf[MSerial_BUFLEN];uint8_t txBuf[MSerial_BUFLEN];struct MQueue rq;struct MQueue tq;} pri;
};UART_HandleTypeDef huart1;
uint8_t bufrx[64]; //接收缓冲,最大64个字节.//串口1 初始化
void InitUsart1(uint32_t baudRate)
{// GPIO端口设置GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //使能GPIOA时钟__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); //使能USART1时钟GPIO_Initure.Pin = GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10; // PA9,10GPIO_Initure.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; //复用推挽输出GPIO_Initure.Pull = GPIO_PULLUP; //上拉GPIO_Initure.Speed = GPIO_SPEED_FAST; //高速GPIO_Initure.Alternate = GPIO_AF7_USART1; //复用为USART1HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_Initure); //初始化PA9,10// USART 初始化设置huart1.Instance = USART1;huart1.Init.BaudRate = baudRate;huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;__HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1, UART_IT_TC);if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK){// Error_Handler();}
}DMA_HandleTypeDef UART1TxDMA_Handler; // DMA句DMA_HandleTypeDef UART1TxDMA_Handler; //DMA句
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
// DMA 收发串口数据 初始化
void InitDMAforUsart1()
{__HAL_RCC_DMAMUX1_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();/* USART1 DMA Init *//* USART1_RX Init */hdma_usart1_rx.Instance = DMA1_Channel1;hdma_usart1_rx.Init.Request = DMA_REQUEST_USART1_RX;hdma_usart1_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;hdma_usart1_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;hdma_usart1_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;hdma_usart1_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;hdma_usart1_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;hdma_usart1_rx.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;hdma_usart1_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;if (HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_rx) != HAL_OK){// Error_Handler();}__HAL_LINKDMA(&huart1, hdmarx, hdma_usart1_rx);HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, USART1_R_data, Serial0_BUFFER_SIZE);/* USART1_TX Init */hdma_usart1_tx.Instance = DMA1_Channel2;hdma_usart1_tx.Init.Request = DMA_REQUEST_USART1_TX;hdma_usart1_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;hdma_usart1_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;hdma_usart1_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;hdma_usart1_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;hdma_usart1_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;hdma_usart1_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;hdma_usart1_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;if (HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_tx) != HAL_OK){// Error_Handler();}hdma_usart1_tx.Instance->CPAR = (uint32_t)&huart1.Instance->TDR;__HAL_LINKDMA(&huart1, hdmatx, hdma_usart1_tx);
}uint32_t Cnum = 0;static void _Init(uint32_t baudRate)
{InitUsart1(baudRate);InitDMAforUsart1();MQueue(&my.rq, MSerial_BUFLEN);MQueue(&my.tq, MSerial_BUFLEN);
}static uint32_t _Recv(uint8_t* pData, uint32_t rxMaxLen)
{uint32_t max = rxMaxLen;while ((rxMaxLen) && (my.rq.deep > 0)){rxMaxLen--;*pData++ = my.rxBuf[my.rq.tail];my.rq.Del(&my.rq);}Cnum += (max - rxMaxLen);return max - rxMaxLen;
}static void _Send(uint8_t* dataflow, uint32_t num)
{num = (num < MSerial_BUFLEN) ? num : MSerial_BUFLEN;while (num--){my.txBuf[my.tq.head] = *dataflow++;my.tq.Add(&my.tq);}
}
static void _Period(void)
{static uint8_t step = 1;int len, i;static uint32_t last_add = 0;uint32_t temp_add;temp_add = Serial0_BUFFER_SIZE - hdma_usart1_rx.Instance->CNDTR;if (last_add != temp_add){if (last_add < temp_add){len = temp_add - last_add;i = last_add;while (len--){my.rxBuf[my.rq.head] = USART1_R_data[i++];my.rq.Add(&my.rq); //队列增加}last_add = temp_add;}else{len = Serial0_BUFFER_SIZE - last_add;i = last_add;while (len--){my.rxBuf[my.rq.head] = USART1_R_data[i++];my.rq.Add(&my.rq); //队列增加}i = 0;len = temp_add;while (len--){my.rxBuf[my.rq.head] = USART1_R_data[i++];my.rq.Add(&my.rq); //队列增加}last_add = temp_add;}}/**********step2 :处理发送**********/switch (step){case 0:if (__HAL_DMA_GET_FLAG(&UART1TxDMA_Handler, DMA_FLAG_TC2)) // DMA 发送完毕{__HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&UART1TxDMA_Handler, DMA_FLAG_TC2); //清除DMA2_Steam7传输完成标志hdma_usart1_tx.State = HAL_DMA_STATE_READY;hdma_usart1_tx.Lock = HAL_UNLOCKED;step = 1;}hdma_usart1_rx.State = HAL_DMA_STATE_BUSY;break;case 1:len = 0;while ((my.tq.deep > 0)){USART1_T_data[len++] = my.txBuf[my.tq.tail];my.tq.Del(&my.tq); //删除一个}if (len){HAL_DMA_Start(huart1.hdmatx, (uint32_t)USART1_T_data, (uint32_t)&huart1.Instance->TDR, len);huart1.Instance->CR3 |= USART_CR3_DMAT; //使能串口DMA发送 breakstep = 0;}else{/* code */}break;}
}/** 构造函数* */
struct MSerial* MSerial0_Creat(void) //
{memset(&me, 0, sizeof(struct MSerial0));fa.Init = _Init;fa.Rx = _Recv;fa.Tx = _Send;fa.Period = _Period;return &fa;
}
#ifndef _BUSART0_H_
#define _BUSART0_H_#include "MSerial.h" //引用框架#define MSerial_BUFLEN (1000)struct MSerial * MSerial0_Creat(void); //构造函数要重写#endif
#ifndef _M_SERIAL_H_
#define _M_SERIAL_H_/************************************* MSerial 对象模板************************************/
struct MSerial
{//MD_OBJ parent; //父类void (* Init)(uint32_t baudRate);uint32_t (* Rx)( uint8_t *pData , uint32_t rxMaxLen);void (* Tx)( uint8_t *pData , uint32_t txLen );void (* Period)(void);};#endif
1.2使用方法：
1. 创建对象 初始化pSerial0 = MSerial0_Creat();pSerial0->Init(115200)2. 滴答定时器可以产生系统时间，同时可以将串口的需要定时调用的函数放入，滴答定时器中void SysTick_Handler(void)
{uint8_t reb[500];int len;static int t = 0;// SysTick_IncTick();t++;HAL_IncTick();if (t > 4){pSerial0->Period();t = 0;// len = pSerial0->Rx(reb, 250);// pSerial0->Tx(reb, len);}pCpu0->Period1ms();
}3.发送数据pSerial0->Tx((uint8_t*)"hello world", strlen("hello world"));4.接收数据uint8_t rxByte[128];pSerial0->Rx(rxByte, 128);
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