STM32串口,发送数据有几率错误的一个原因,需要避免DMA指向临时变量地址

文章讨论了在使用DMA通过串口向LCD发送数据时可能出现的错误,原因是临时变量在发送过程中可能被释放。解决方法包括改用全局或静态变量,或者在DMA发送完成后执行后续操作。同时强调了在处理DMA问题时,尤其是在调试和运行时的区别,因为DMA不会因CPU暂停而停止。

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/// @brief 串口发送一条格式化数据
void send_OneWeld_list_to_uart(uint16_t id)
{
  uint8_t char_data_uart[ONE_WEld_LIST_BYTE +2];

  char_data_uart[0] = 'M';//MCU 的数据
  char_data_uart[1] = 'I';//list
  memcpy(&char_data_uart[2], &OneWeld_Data_new, sizeof(OneWeld_Data_TypeDef));
  Send_Data_toLCD(char_data_uart, sizeof(char_data_uart),100);
}

/// @brief 通过DMA发送数据到LCD
/// @param pData 数据指针
/// @param Size 数据长度
/// @param timeout 超时时间
#pragma location = ".ccmram"
void Send_Data_toLCD(const uint8_t *pData, uint16_t Size,uint32_t timeout)
{
  uint32_t tickstart; tickstart = HAL_GetTick();

  while (huart1.gState != HAL_UART_STATE_READY)   //等待发送完成
  {
    if (((HAL_GetTick() - tickstart) > timeout) || (timeout == 0U))
      return;
    Refresh_ModbusData_and_IWDG();
  }

  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, pData, Size); 
}

代码如上图,调用send_OneWeld_list_to_uart函数发送数据到LCD时,有几率出错!

原因是因为串口使用DMA发送,而给DMA的发送数据地址是一个临时变量,

在退出发送函数后,临时变量的地址被释放用于存储其他数据,

而串口发送速度是比较慢的(相较于CPU),这导致发送的数据有几率被修改。

解决方法:

  • 将临时变量char_data_uart变量改为全局变量或静态变量,避免内存被释放。
  • 或在send_OneWeld_list_to_uart函数内等待DMA发送完成后再进行后续的操作,避免退出函数后内存被释放!
  • 修改Send_Data_toLCD函数,根据数据量拷贝数据到静态或全局变量,DMA指向拷贝后的变量

教训:一定要注意DMA的问题,之前还遇到过调试断点导出数据总是出错,运行时则没问题的情况,是因为DMA等大部分外设都不会因为CPU核心的停止而停止工作,调试断点时,CPU停止了,但是DMA并没有停止,导致导出的内存数据是错的。

<think>好的,我现在需要帮用户解决STM32使用串口DMA发送数据时出现的错误。首先,我得回想一下常见的DMA发送问题可能有哪些。可能的原因包括DMA配置错误、内存对齐问题、数据缓冲区溢出、中断或DMA通道冲突,以及硬件连接问题。 首先,用户提到的是串口DMA发送数据错误,所以我要先检查DMA的配置是否正确。比如,DMA传输方向是否设置为内存到外设,外设地址是否指向USART的发送数据寄存器(比如USARTx->TDR),内存地址是否正确指向数据缓冲区。还要确认传输的数据长度是否正确设置,是否在启动传输前正确配置了DMA流或通道。 接下来是内存对齐的问题STM32DMA通常对数据地址有对齐要求,比如要求半字对齐或字对齐。如果用户的数据缓冲区没有正确对齐,可能导致传输错误。这时候需要检查缓冲区的定义是否使用了适当的对齐修饰符,比如`__attribute__((aligned(4)))`或者`__align(4)`。 缓冲区溢出也是一个常见问题。如果DMA传输的数据量超过了缓冲区的实际大小,会导致数据覆盖或其他内存错误。需要确认用户代码中设置的传输长度与实际缓冲区大小是否匹配,并且缓冲区在传输过程中没有被意外修改。 中断和DMA通道的冲突也可能导致问题。比如,DMA传输完成中断是否被正确启用和处理,是否有其他中断服务程序影响了DMA的正常工作。同时,不同的DMA流或通道可能有冲突,需要确保同一个DMA流没有被多个外设同时使用,或者同一中断向量被多个外设共享导致冲突。 硬件连接方面,需要检查串口的TX引脚是否正确配置为复用推挽输出,是否有物理连接问题,比如线路断开或短路。另外,串口DMA的时钟是否使能,比如对应的RCC寄存器是否开启了USART和DMA的时钟。 另外,用户提到的参考引用中有关于术语的差异,比如港台术语和内地术语的对照,这可能帮助用户更好地理解文档中的术语,避免因术语不同导致的配置错误。例如,“埠”对应“接口”,“位元”对应“位”等,用户需要确认自己参考的文档术语是否与自己的习惯一致,避免误解配置参数。 还有可能涉及到DMA传输完成标志的处理。如果在发送数据后过早地关闭DMA或修改缓冲区,可能导致数据发送不完整。需要等待DMA传输完成中断或检查相应的状态标志,确保传输完成后再进行后续操作。 此外,电源和时钟配置是否正确也很重要。比如,DMA和USART的时钟是否使能,波特率设置是否正确,是否与接收端的配置匹配,这些都可能影响数据传输的稳定性。 用户可能还需要检查DMA的优先级设置,如果有多个DMA传输同时进行,优先级冲突可能导致某些传输被延迟或丢失。确保关键外设的DMA通道具有适当的优先级。 代码示例方面,可能需要提供一个简单的DMA发送配置代码,展示如何正确初始化DMA和USART,设置传输参数,并处理中断。例如,使用HAL库的函数进行配置,或者直接操作寄存器。 最后,测试方法也很重要。建议用户使用逻辑分析仪或示波器检查TX引脚的实际输出,确认数据是否正确发送,是否有信号完整性问题。同时,通过调试器检查DMA和USART的状态寄存器,查看是否有错误标志被置位,如DMA传输错误标志或USART的帧错误、噪声标志等。 总结一下,解决步骤可能包括:检查DMA配置、内存对齐、缓冲区大小、中断处理、时钟使能、硬件连接,以及使用调试工具进行验证。同时注意术语差异带来的理解问题,参考官方文档和示例代码进行正确配置。</think>### STM32串口DMA发送数据错误解决方案 #### 1. 检查DMA配置 - **传输方向与地址设置**:确保DMA配置为内存到外设模式,外设地址设置为USART的发送数据寄存器(如`USARTx->TDR`),内存地址指向数据缓冲区。例如: ```c DMA_InitStruct.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; DMA_InitStruct.PeriphAddr = &(USARTx->TDR); DMA_InitStruct.MemAddr = (uint32_t)buffer; ``` - **数据长度与对齐**:检查传输数据长度是否匹配缓冲区大小,并确保缓冲区地址对齐(如4字节对齐)。使用修饰符定义缓冲区: ```c uint8_t buffer[128] __attribute__((aligned(4))); ``` #### 2. 处理内存与缓冲区问题 - **缓冲区溢出**:确认DMA传输的数据量不超过缓冲区实际大小。例如,使用动态长度控制: ```c HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, buffer, actual_data_length); ``` - **数据生命周期**:若缓冲区是局部变量,需确保其生命周期覆盖整个DMA传输过程,避免提前释放。 #### 3. 中断与冲突排查 - **中断配置**:启用DMA传输完成中断,并在中断服务函数中处理状态标志。例如: ```c HAL_NVIC_SetPriority(DMAx_Streamx_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(DMAx_Streamx_IRQn); ``` - **通道冲突**:检查DMA流是否被其他外设占用。例如,DMA1 Stream7可能被USART1_TX或SPI设备复用[^1]。 #### 4. 硬件与时钟检查 - **引脚配置**:确保USART的TX引脚设置为复用推挽输出模式: ```c GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1; ``` - **时钟使能**:确认USART和DMA的时钟已开启: ```c __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); ``` #### 5. 调试与验证 - **状态寄存器检查**:通过调试器查看DMA和USART的状态寄存器(如`DMAx->LISR`、`USARTx->ISR`),确认是否有传输错误标志(如`TEIF`或`FE`)。 - **信号测量**:使用逻辑分析仪捕获TX引脚波形,验证数据是否按预期发送。 #### 示例代码 ```c // DMA发送函数示例 void SendDataViaDMA(uint8_t *data, uint16_t len) { // 等待DMA空闲 while (HAL_DMA_GetState(&hdma_usart1_tx) != HAL_DMA_STATE_READY); // 启动DMA传输 HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, data, len); } ```
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