STM32使用串口1配合DMA接收不定长数据，减轻CPU载荷

时间：2021-01-25 05:53:40

STM32使用串口1配合DMA接收不定长数据，减轻CPU载荷 http://www.openedv.com/thread-63849-1-1.html

实现思路：采 用STM32F103的串口1，并配置成空闲中断模式且使能DMA接收，并同时设置接收缓冲区和初始化DMA。那么初始化完成之后，当外部给单片机发送数 据的时候，假设这帧数据长度是100个字节，那么在单片机接收到一个字节的时候并不会产生串口中断，而是DMA在后台把数据默默地搬运到你指定的缓冲区里 面。当整帧数据发送完毕之后串口才会产生一次中断，此时可以利用DMA_GetCurrDataCounter();函数计算出本次的数据接受长度，从而进行数据处理。

关键代码分析：

usart.H

#ifndef __USART_H

#define __USART_H

#include "stdio.h"

#include "sys.h" 

#define DMA_Rec_Len 200      //定义一个长度为200个字节的数据缓冲区。（建议定义的长度比你可能接收到的最长单帧数据长度长！）

void uart_init(u32 bound);

void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx);

#endif

usart.C

//初始化IO 串口1

//bound:波特率

void uart_init(u32 bound)

{

    //GPIO端口设置

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟

   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输

   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//使能USART2时钟

   USART_DeInit(USART1);  //复位串口1

   //USART1_TX   PA.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PA9

    //USART1_RX  A.10

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  //初始化PA10

    //Usart1 NVIC 配置

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= ;//抢占优先级3

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = ; //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;//一般设置为9600;

  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

    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//开启空闲中断

    USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);   //使能串口1 DMA接收

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口 

    //相应的DMA配置

  DMA_DeInit(DMA1_Channel5);   //将DMA的通道5寄存器重设为缺省值  串口1对应的是DMA通道5

  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR;  //DMA外设ADC基地址

  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)DMA_Rece_Buf;  //DMA内存基地址

  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  //数据传输方向，从外设读取发送到内存

  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = DMA_Rec_Len;  //DMA通道的DMA缓存的大小

  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址寄存器不变

  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增

  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //数据宽度为8位

  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位

  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常缓存模式

  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级

  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输

  DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);  //正式驱动DMA传输

}

//串口中断函数

void USART1_IRQHandler(void)                 //串口1中断服务程序

{

     if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)

      {

          USART_ReceiveData(USART1);//读取数据 注意：这句必须要，否则不能够清除中断标志位。

          Usart1_Rec_Cnt = DMA_Rec_Len-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //算出接本帧数据长度

         //***********帧数据处理函数************//

          printf ("The lenght:%d\r\n",Usart1_Rec_Cnt);

          printf ("The data:\r\n");

          Usart1_Send(DMA_Rece_Buf,Usart1_Rec_Cnt);

         printf ("\r\nOver! \r\n");

        //*************************************//

         USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_IDLE);         //清除中断标志

         MYDMA_Enable(DMA1_Channel5);                   //恢复DMA指针，等待下一次的接收

     } 

}

这种方式和传统的uart接收中断里面处理数据（解析协议的比较）：

//普通方式
uart_rcv_irq()
{
    DISABLE_UARTX
    
    if G_Counter >= MAXLEN
        clear buffer and counter;
    else
        G_Buffer[G_Counter]= GetData(UARTX);
        G_Counter++;

if OK==unpack(G_Buffer,G_Counter)
            clear buffer and counter;
            set flag;
            
    ENABLE_UARTX
}

//idle中断 + dma方式
G_Buffer
G_Counter
G_DMARcvBuffer
uart_idle_irq()
{
    G_Counter += MAXLEN - DMAGetCurDataCounter(DMAx);
    copy G_DMARcvBuffer to G_Buffer;
    if OK==unpack(G_Buffer,G_Counter)
        clear buffers and counter;
        set flag;
            
    USART_ClearITPendingBit(USARTx, USART_IT_IDLE);
}

DMAx_OVERFLOW_IRQHandler()
{
    G_Counter += MAXLEN - DMAGetCurDataCounter(DMAx);
    copy G_DMARcvBuffer to G_Buffer;
    if OK==unpack(G_Buffer,G_Counter)
        clear buffers and counter;
        set flag;
    
    RESET DMA
}

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