2019年3月13日-HAL库UART使用DMA收发(二)

本文介绍如何使用HAL库实现UART通过DMA进行不定长数据的收发。通过设置IDLE中断处理空闲帧,配合DMA数据流的配置,实现串口通信。在调试过程中遇到数据长度超过DMA接收长度的问题,通过优化中断处理和空闲帧回调函数,成功实现环形队列的连续接收和发送。

1. 串口不定长的收发使用IDEL中断会比较好实现

之前已经完成了定长数据的接收、以及发送;
现在写不定长的接收,首先在函数中添加串口1的IDEL中断;

 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);

然后在串口1的中断函数中添加空闲帧的中断处理

void USART1_IRQHandler(void)
{
   
   
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
	HAL_UART_IDLECallback(&huart1);
  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

查看手册,注意到DMA stream x number of data register(DMA 数据流 x 数据项数寄存器)的描述,所以在执行

__HAL_DMA_SET_COUNTER(huart->hdmarx, USART_BUF_SIZE);
//((__HANDLE__)->Instance->NDTR = (uint16_t)(__COUNTER__))

之前、需要

__HAL_DMA_DISABLE(huart->hdmarx);

否则,是无法更改NDTR寄存器的;
DMA stream x number of data register
其中空闲帧处理程序如下:

/**
  * @brief  This function is HAL_UART_IDLECallback.
  * @retval None
  */
void HAL_UART_IDLECallback(UART_HandleTypeDef *huart
在STM32 HAL中,UART用于串口通信,DMA用于数据的直接内存访问,环形缓冲区用于高效处理数据。以下为使用方法及示例代码。 ### 使用方法 1. **UART配置**:借助STM32CubeMX对UART进行配置,包含波特率、数据位、停止位等参数。生成代码之后,在代码里初始化UART句柄。 2. **DMA配置**:同样利用STM32CubeMX配置DMA,把DMA通道和UART关联起来,并且选择合适的传输方向(发送或接收)。 3. **环形缓冲区创建**:定义一个数组当作缓冲区,同时设置读写指针。 4. **数据收发**:使用HAL提供的DMA函数来启动UART的数据收发操作,把数据存于环形缓冲区。 ### 示例代码 ```c #include "stm32xxxx_hal.h" // 定义环形缓冲区结构体 #define BUFFER_SIZE 256 typedef struct { uint8_t buffer[BUFFER_SIZE]; uint16_t head; uint16_t tail; } CircularBuffer; CircularBuffer rx_buffer; // 初始化环形缓冲区 void CircularBuffer_Init(CircularBuffer *cb) { cb->head = 0; cb->tail = 0; } // 向环形缓冲区写入数据 void CircularBuffer_Write(CircularBuffer *cb, uint8_t data) { uint16_t next_head = (cb->head + 1) % BUFFER_SIZE; if (next_head != cb->tail) { cb->buffer[cb->head] = data; cb->head = next_head; } } // 从环形缓冲区读取数据 uint8_t CircularBuffer_Read(CircularBuffer *cb) { if (cb->head != cb->tail) { uint8_t data = cb->buffer[cb->tail]; cb->tail = (cb->tail + 1) % BUFFER_SIZE; return data; } return 0; } // UART DMA接收完成回调函数 void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { if (huart == &huart1) { // 将接收到的数据写入环形缓冲区 CircularBuffer_Write(&rx_buffer, huart->pRxBuffPtr[0]); // 重新启动DMA接收 HAL_UART_Receive_DMA(huart, huart->pRxBuffPtr, 1); } } // 主函数 int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_USART1_UART_Init(); MX_DMA_Init(); // 初始化环形缓冲区 CircularBuffer_Init(&rx_buffer); // 启动DMA接收 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, (uint8_t *)&rx_buffer.buffer[rx_buffer.head], 1); while (1) { // 从环形缓冲区读取数据并处理 uint8_t data = CircularBuffer_Read(&rx_buffer); if (data != 0) { // 处理接收到的数据 // 例如:发送响应数据 HAL_UART_Transmit(&huart1, &data, 1, HAL_MAX_DELAY); } } } ``` ### 代码解释 1. **环形缓冲区结构体**:`CircularBuffer`结构体包含一个数组`buffer`以及读写指针`head`和`tail`。 2. **环形缓冲区函数**:`CircularBuffer_Init`用于初始化缓冲区,`CircularBuffer_Write`用于写入数据,`CircularBuffer_Read`用于读取数据。 3. **UART DMA接收回调函数**:`HAL_UART_RxCpltCallback`在DMA接收完成时被调用,把接收到的数据写入环形缓冲区,并且重新启动DMA接收。 4. **主函数**:初始化UARTDMA和环形缓冲区,启动DMA接收,在主循环里从环形缓冲区读取数据并处理。
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