一:USART协议基础
USART:Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter,通用同步/异步收发器。
- 可配置成同步或者异步通信的方式,通常使用异步方式
- 全双工通信
- 独立的高精度波特率发生器,不占用定时/计数器
- 数据帧包括:起始位、数据段、校验位、停止位
- 在STM32中,挂载在APB2时钟上
- 可以通过轮询、中断、DMA的方式发送和接收数据

二:DMA基础
DMA:Direct Memory Access,直接内存存取。顾名思义,就是数据不需要经过MCU,直接在外设和内存之间实现存取,由DMA控制器自动实现,不占用MCU资源。
- 两个DMA控制器总共由16个数据流
- 每个数据流总共可以有多达 8 个通道(或称请求)
- DMA请求可以配置不同的优先级,由每个通道的仲裁器处理
- 5 个中断事件标志:DMA 半传输、DMA 传输完成、DMA 传输错误、DMA FIFO 错误、直接模式错误
- DMA1 控制器 AHB 外设端口与 DMA2 控制器的情况不同,不连接到总线矩阵,因此,仅 DMA2 数据流能够执行存储器到
存储器的传输



注:DMA的传输完成是广义的传输,不单单指MCU向外部传输数据,参照上图。
三:CubeMX中相关配置
- 选择芯片型号及封装类型
- 配置RCC系统时钟,在Clock Configuration中可以在蓝色框中直接输入目标频率,回车后系统可以自动配置分频器和倍频器的值
- 初始化USART相关参数并使能串口DMA(DMA中断默认打开)
- 在NVIC中断向量中可以配置所有中断的优先级
- 完成以上配置后,便可以在project manager中设置IDE类型,如果不能使用最新的固件库版本,记得不要勾选”use latest available version",选择已安装的固件库版本
- 生成工程,完成!
四: keil MDK5中相关配置
CubeMX基本完成了USART所有的初始化配置,需要补充的是串口的中断回调函数
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
RemoteDateProcess(rData);//数据处理
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rData, 18);//开启串口DMA的接收
}
程序的执行过程:
- 启动UART的DMA接收(这里面还定义了DMA回调函数):HAL_UART_Receive_DMA
- 接收完成后,请求DMA中断(判断中断的类型):HAL_DMA_IRQHandler
- 调用DMA接收完成回调函数(同时关闭了DMA接收):UART_DMAReceiveCplt
- 调用UART接收回调函数(处理数据,启动DMA接收):HAL_UART_RxCpltCallback
看到这,似乎觉着很简单,但是在深入的想这个过程似乎有点问题。好,下一篇见~~
本文介绍了STM32中HAL库实现UART的DMA接收,包括USART协议基础、DMA工作原理,以及使用CubeMX和keil MDK5的配置步骤。通过DMA,数据在不占用MCU资源的情况下从外设传输到内存,文中详细阐述了从配置时钟到设置中断回调函数的整个流程。
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