STM32使用串口1配合DMA接收不定長數據,減輕CPU載荷


STM32使用串口1配合DMA接收不定長數據,減輕CPU載荷 http://www.openedv.com/thread-63849-1-1.html

實現思路:采 用STM32F103的串口1,並配置成空閑中斷模式且使能DMA接收,並同時設置接收緩沖區和初始化DMA。那么初始化完成之后,當外部給單片機發送數 據的時候,假設這幀數據長度是100個字節,那么在單片機接收到一個字節的時候並不會產生串口中斷,而是DMA在后台把數據默默地搬運到你指定的緩沖區里 面。當整幀數據發送完畢之后串口才會產生一次中斷,此時可以利用DMA_GetCurrDataCounter();函數計算出本次的數據接受長度,從而進行數據處理。

 

關鍵代碼分析:
usart.H
#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"
#include "sys.h" 

#define DMA_Rec_Len 200      //定義一個長度為200個字節的數據緩沖區。(建議定義的長度比你可能接收到的最長單幀數據長度長!)

void uart_init(u32 bound);
void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx);

#endif

usart.C
//初始化IO 串口1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound)
{
    //GPIO端口設置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1,GPIOA時鍾
   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA傳輸
   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//使能USART2時鍾

   USART_DeInit(USART1);  //復位串口1
   //USART1_TX   PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA9
   
    //USART1_RX  A.10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  //初始化PA10

    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//搶占優先級3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優先級3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據指定的參數初始化VIC寄存器
  
   //USART 初始化設置
  USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般設置為9600;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位數據格式
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數據流控制
  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發模式

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//開啟空閑中斷
    USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);   //使能串口1 DMA接收
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口 
 
    //相應的DMA配置
  DMA_DeInit(DMA1_Channel5);   //將DMA的通道5寄存器重設為缺省值  串口1對應的是DMA通道5
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR;  //DMA外設ADC基地址
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)DMA_Rece_Buf;  //DMA內存基地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  //數據傳輸方向,從外設讀取發送到內存
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = DMA_Rec_Len;  //DMA通道的DMA緩存的大小
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外設地址寄存器不變
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //內存地址寄存器遞增
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //數據寬度為8位
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //數據寬度為8位
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常緩存模式
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x擁有中優先級 
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x沒有設置為內存到內存傳輸
  DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);  //根據DMA_InitStruct中指定的參數初始化DMA的通道

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);  //正式驅動DMA傳輸
}

//串口中斷函數
void USART1_IRQHandler(void)                 //串口1中斷服務程序
{

     if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)  //接收中斷(接收到的數據必須是0x0d 0x0a結尾)
      {
          USART_ReceiveData(USART1);//讀取數據 注意:這句必須要,否則不能夠清除中斷標志位。
          Usart1_Rec_Cnt = DMA_Rec_Len-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //算出接本幀數據長度
   
         //***********幀數據處理函數************//
          printf ("The lenght:%d\r\n",Usart1_Rec_Cnt);
          printf ("The data:\r\n");
          Usart1_Send(DMA_Rece_Buf,Usart1_Rec_Cnt);
         printf ("\r\nOver! \r\n");
        //*************************************//
         USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_IDLE);         //清除中斷標志
         MYDMA_Enable(DMA1_Channel5);                   //恢復DMA指針,等待下一次的接收
     } 

} 

 

 

 

這種方式和傳統的uart接收中斷里面處理數據(解析協議的比較):

//普通方式
uart_rcv_irq()
{
    DISABLE_UARTX
    
    if G_Counter >= MAXLEN
        clear buffer and counter;
    else
        G_Buffer[G_Counter]= GetData(UARTX);
        G_Counter++;

        if OK==unpack(G_Buffer,G_Counter)
            clear buffer and counter;
            set flag;
            
    ENABLE_UARTX
}

//idle中斷 + dma方式
G_Buffer
G_Counter
G_DMARcvBuffer
uart_idle_irq()
{
    G_Counter += MAXLEN - DMAGetCurDataCounter(DMAx);
    copy G_DMARcvBuffer to G_Buffer;
    if OK==unpack(G_Buffer,G_Counter)
        clear buffers and counter;
        set flag;
            
    USART_ClearITPendingBit(USARTx, USART_IT_IDLE);
}

DMAx_OVERFLOW_IRQHandler()
{
    G_Counter += MAXLEN - DMAGetCurDataCounter(DMAx);
    copy G_DMARcvBuffer to G_Buffer;
    if OK==unpack(G_Buffer,G_Counter)
        clear buffers and counter;
        set flag;
    
    RESET DMA
}


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