学习stm32中断、DMA通信原理和编程方法。

​一、STM32中断

1.中断含义

中断即为一个突发的任务打断了正在进行的任务。

中断分为两类：

 ①.系统中断，体现在内核。

 ②.外部中断，体现在外设。

2.中断作用

跟据中断的定义，我们可以通过中断使处理器转而去优先运行正常控制流之外的代码。当中断信号达到肘， CPU 必须停止它当前正在做的事情，并且切换到一个另一个活动。为了做到这就要在内核态堆钱保存程序计数器的当前值 (寄存器的内容) ，并把与中断类型相关的地址放进程序计数量。

① 中断发生：当 CPU 在处理某一事件A时，发生了另一事件 B，请求 CPU 迅速去处理。

② 中断处理：CPU 暂停当前的工作，转去处理事件 B。

③ 中断返回：当 CPU 将事件 B 处理完毕后，再回到事件 A 中被暂停的地方继续处理事件 A。

3.中断优先级

中断允许嵌套，不同的中断有不同的优先级，处理器根据不同中断的重要程序设置不同的优先等级。

不同优先级中断的处理原则是：高级中断可以打断低级中断；低级中断不能打断高级中断。

二、STM32CubeMX点灯

1.设计思路

上拉式按键：

按键按下(接低电平)，引脚 PB6 读到低电平

按键释放(接高电平)，引脚 PB6 读到高电平

触发方式：

按键按下瞬间，形成下降沿

按键释放瞬间，形成上升沿

2.建立工程

按照常规选择芯片到达当前页面。

 将PB6管脚的引脚模式设置为输出模式：GPIO_Output。将作为LED的引脚。

将PA2管脚的引脚模式设置为外部中断：GPIO_EXTI2。

接着我们自定义我们所选择的管脚的名称。同时PA2管脚我们要选择上升沿触发的触发方式：External Interrupt Mode with Rising edge trigger detection。

 选择对应的外部中断线，点击Enabled。

配置中断的优先级。

 这里用默认的。

设置时钟，设置36M。

 然后生成工程文件。

3.编写代码

打开我们生成的文件，找到stm32f1xx_hal_gpio.c。

 void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)函数就是我们的中断服务函数，捕获到上升沿，触发中断，进入函数接着执行下面的HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin)函数，这个函数是回调函数，可以发现前面有个weak。（ __weak 表示此函数为虚函数，需要用户重写。）

然后进入main.c文件，进行重写，在主函数的下方。

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)

{

 if( GPIO_Pin == A2_EXTI_Pin)//判断外部中断源

 {

  HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);//翻转LED状态

 }

}

 4.烧录运行

编译成功后我们烧录进我们的芯片。

 点灯

 三、中断方式下的串口通信

1.建立工程

首先设置rcc，添加外部时钟HSE和选择外部时钟源：

接着设置串口，点击USART1，设置MODE为异步通信，基础参数我们选择波特率为115200 Bits/s。传输数据长度为8Bit。奇偶检验无，停止位1，接收和发送都选择使能，然后GPIO引脚设置 USART1_RX/USART_TX（会自动设置），在NVIC Settings 一栏使能接收中断，这样就完成了。

 然后我们进行时钟设置：

 同上生成keil文件。

2.编写代码

首先我们要设置printf函数。

在main.c和usart.c中添加头文件#include “stdio.h”

在usart.c中，进行重定义，添加下面的代码：
/* USER CODE BEGIN 1 */

//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB      
//#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)    
#if 1
//#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
    int handle; 
}; 

FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
void _sys_exit(int x) 
{ 
    x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)
{     
     HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0x0001);  
    return ch;
}
#endif 

/* USER CODE END 1 */
在main.c中添加我们的发送数据：
    /* USER CODE END WHILE */
          printf("Hello windows!\r\n");
        HAL_Delay(500);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
再在main.c中加上下面的定义，用以接收串口数据：
uint8_t aRxBuffer;            //接收中断缓冲
uint8_t Uart1_RxBuff[256];        //接收缓冲
uint8_t Uart1_Rx_Cnt = 0;        //接收缓冲计数
uint8_t    cAlmStr[] = "数据溢出(大于256)\r\n";
添加开启接收中断的语句：
/* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);
/* USER CODE END 2 */
在main.c下添加中断回调函数：

/* USER CODE BEGIN 4 */
/**
  * @brief  Rx Transfer completed callbacks.
  * @param  huart pointer to a UART_HandleTypeDef structure that contains
  *                the configuration information for the specified UART module.
  * @retval None
  */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(huart);
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_UART_TxCpltCallback could be implemented in the user file
   */
 
    if(Uart1_Rx_Cnt >= 255)  //溢出判断
    {
        Uart1_Rx_Cnt = 0;
        memset(Uart1_RxBuff,0x00,sizeof(Uart1_RxBuff));
        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&cAlmStr, sizeof(cAlmStr),0xFFFF);    
    }
    else
    {
        Uart1_RxBuff[Uart1_Rx_Cnt++] = aRxBuffer;   //接收数据转存
    
        if((Uart1_RxBuff[Uart1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)&&(Uart1_RxBuff[Uart1_Rx_Cnt-2] == 0x0D)) //判断结束位
        {
            HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&Uart1_RxBuff, Uart1_Rx_Cnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
            Uart1_Rx_Cnt = 0;
            memset(Uart1_RxBuff,0x00,sizeof(Uart1_RxBuff)); //清空数组
        }
    }
    
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1);   //再开启接收中断
}
/* USER CODE END 4 */

 3.烧录运行

烧录过程：

 

 四、DAM

1.DMA定义

直接存储器存取（Direct Memory Access，DMA）是计算机科学中的一种内存访问技术。它允许某些电脑内部的硬体子系统（电脑外设），可以独立地直接读写系统存储器，而不需绕道 CPU。在同等程度的CPU负担下，DMA是一种快速的数据传送方式。它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依于 CPU的大量中断请求。

2.DMA数据传输方式

普通模式：

传输结束后（即要传输数据的数量达到零），将不再产生 DMA 操作。若开始新的 DMA 传输，需在关闭 DMA 通道情况下，重新启动 DMA 传输。

循环模式：

可用于处理环形缓冲区和连续数据流（例如 ADC 扫描模式）。当激活循环模式后，每轮传输结束时，要传输的数据数量将自动用设置的初始值进行加载， 并继续响应 DMA 请求。

3.新建工程

还是常规的新建工程，找到我们的STM32F103C8T6芯片。

设置RCC

 然后设置usart串口

 设置使能中断

接着就要开始DMA设置了，我们要设置到中速medium，然后下面的模式为normal，右边点击选择memory。

回到system core去设置DMA

时钟设置

 然后生成keil文件，进行代码编辑。

4.编写代码

在main.c中添加代码

uint8_t Senbuff[] = "Hello world！"; //定义数据发送数组

  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)Senbuff, sizeof(Senbuff));

  HAL_Delay(1000);

5.烧录运行

烧录过程

 

 五、总结

此次实验使用两种不同的中断方式，感觉在MX中设置好DMA后，代码的编写简单点，也不添加头文件，有了收获。