串口→DMA→内存→空闲中断三级联动架构

一、核心实现原理

1. ​DMA接收机制
   DMA以循环模式从串口DR寄存器自动搬运数据到内存缓冲区，无需CPU干预。当DMA缓冲区半满或全满时触发中断，实现双缓冲机制。

2. ​超时检测策略
   使用定时器监控数据包间隔。若超过设定时间（如3.5字符周期）无新数据到达，触发超时中断，标志数据帧接收完成。

3. ​错误处理机制
   通过清除ORE（Overrun Error）标志防止数据溢出，在DMA重新初始化前校验错误状态。

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二、硬件配置步骤

1. 串口DMA初始化（以USART1为例）

// DMA接收配置
DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)uart1_buffer; // 双缓冲数组
DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 256; // 缓冲区大小
DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // 循环模式
DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStruct);
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

2. 超时定时器配置（TIM2）

// 定时器参数设置（1字符时间=10bits/波特率）
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStruct;
TIM_InitStruct.TIM_Period = 35; // 3.5字符周期
TIM_InitStruct.TIM_Prescaler = SystemCoreClock/1000000 -1; // 1us计数
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStruct);
TIM_SelectOnePulseMode(TIM2, TIM_OPMode_Single); // 单次触发模式

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三、中断协同处理

1. DMA传输中断（双缓冲管理）

void DMA1_Channel5_IRQHandler(void) {
    if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_HT5)) { // 半满中断
        TIM_SetCounter(TIM2, 0); // 重置超时计数器
        TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
    }
    if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC5)) { // 全满中断
        process_data(uart1_buffer, 256); // 处理前半数据
    }
    DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_GL5);
}

2. 定时器超时中断

void TIM2_IRQHandler(void) {
    if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)) {
        uint16_t data_len = 256 - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);
        process_data(uart1_buffer + data_pos, data_len); // 处理当前数据段
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
    }
}

3. 串口错误中断（防止数据丢失）

void USART1_IRQHandler(void) {
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_ORE)) { // 上溢错误处理
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_ORE);
        USART_ReceiveData(USART1); // 清空DR寄存器
    }
}