STM32F207运用串口空闲中断+DMA接收不定长数据

本文介绍了如何利用STM32的串口空闲中断结合DMA来接收不定长度的数据。在传统的DMA接收中,由于预设的长度限制,无法直接处理不定长数据。通过串口空闲中断,可以在数据传输完成后触发中断,从而获取实际的数据长度。文章详细讲解了配置串口1和DMA_Channel_4的过程,并提供了在中断中计算数据长度的方法,确保在数据处理过程中不会因为新数据的到来导致错误。读者可以通过串口调试助手进行测试验证。

1.我们知道DMA可以自动的不在CPU干预下,自动把数据重外设存储到内存(我们这节讲的),内存到外设,内存到内存等。但是DMA接收的是指定长度的,在接收不定长数据的时候DMA就傻眼了。网上有许多方法讲解运用定时器超时检测来接收不定长数据,而我们现在要讲的是运用串口空闲中断+DMA的方式接收不定长数据。

2.我们调试用的是串口1、DMA_Channel_4。具体的配置见下面程序:

DMA接收配置:

void USART1_DMA_Config(void)
{
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);//开启DMA时钟
        DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4;//通道4 
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)USART1_DR_Address; //外设地址为[#define USART1_DR_Address    (0x40011000+0x04)]
        DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)Data_Buffer; //内存地址
        DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外设到内存
        DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 65535; //缓冲大小
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增
        DMA_InitStructure
在使用STM32F407微控制器时,结合UART4、DMA空闲中断可以实现高效、低资源消耗的串口通信,尤其适用于接收不定长数据的场景。这种方法的核心在于利用DMA进行数据搬运,同时通过空闲中断检测数据流的结束,从而在不占用CPU资源的情况下实现高性能通信。 ### UART4配置与初始化 在实现过程中,首先需要使用STM32CubeMX工具配置UART4的硬件参数,包括波特率、数据位、停止位和校验方式等。同时,需要启用DMA通道以支持UART4的数据传输功能。在生成的代码中,UART4的DMA接收通道会被初始化,并且需要将DMA配置为循环模式,以便持续接收数据[^1]。 ### 空闲中断的启用 为了检测数据流的结束,必须启用UART4的空闲中断。在STM32F407中,空闲中断通过`UART_IT_IDLE`标志位来实现。当串口在一段时间内没有接收到新数据时,该标志位会被置位,从而触发中断服务程序。在中断服务程序中,需要清除空闲中断标志位,并处理接收到的数据[^3]。 ### DMA接收不定长数据DMA模式下,数据被存储在指定的缓冲区中,直到DMA传输完成。为了处理不定长数据,可以利用空闲中断来判断一帧数据的结束。当检测到空闲中断时,可以通过DMA计数器获取实际接收到的数据长度,并根据该长度处理数据。例如,在空闲中断回调函数中,可以调用`__HAL_DMA_GET_COUNTER()`函数获取剩余未传输的数据量,从而计算出已接收数据长度[^2]。 以下是一个典型的空闲中断处理函数示例: ```c void USART4_IRQHandler(void) { HAL_UART_IRQHandler(&huart4); if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart4, UART_FLAG_IDLE) != RESET) { __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart4); uint8_t len = 255 - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart4_rx); HAL_UART_DMAStop(&huart4); // 处理接收到的数据 ProcessReceivedData(huart4.pRxBuffPtr, len); // 重新启动DMA接收 HAL_UART_Receive_DMA(&huart4, huart4.pRxBuffPtr, 255); } } ``` ### 数据处理与重新启动DMA空闲中断处理函数中,首先需要停止DMA传输,然后对接收到的数据进行处理。处理完成后,需要重新启动DMA接收功能,以便接收下一帧数据。这种机制可以确保系统能够高效地处理不定长数据,同时最大限度地减少CPU的资源消耗[^1]。 ### 总结 通过结合UART4、DMA空闲中断,可以实现高效的串口通信。这种方法不仅提高了数据吞吐量,还显著降低了CPU的资源消耗,适用于需要处理不定长数据的应用场景。具体实现时,需要正确配置UART4和DMA的参数,并在空闲中断处理函数中处理接收到的数据[^2]。
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