STM32 HAL庫利用DMA實現串口不定長度接收方法

參考：https://blog.csdn.net/u014470361/article/details/79206352

我這里使用的芯片是 F1 系列的，主要是利用 DMA 數據傳輸方式實現的，在配置工程的時候要注意配置好 DMA，並開啟中斷。

　　

　　如果出現數據長度對，可是數據接收不完整，把Memory勾選即可：

　　

1、利用STM32 cubemx 建立一個工程，工程建立請參考我以前的文章：https://www.cnblogs.com/xingboy/p/9597464.html

2、利用STM32 cubemx 生成代碼后，我們先定義一些變量來使用

/*    自己添加代碼部分    */
volatile uint8_t rx_len=0;                            //接收數據長度
volatile uint8_t recv_end_flag=0;                     //接收完成標記位
uint8_t  rx_buffer[100];                              //接收緩存
char          BUFFER_SIZE=100;                        //不定長數據的最大長度，設置為100則最大長度為100

這里為什么要定義volatile 關鍵字呢？

       主要是因為volatile 關鍵字提醒編譯器定義的變量是易變的，編譯后的程序每次需要存儲或讀取該變量時，會直接從變量地址讀取數據。在中斷或多線程中使用volatile關鍵字可以避免不同優化等級時程序出錯，提高程序的魯棒性。

接着對串口初始化添加一些代碼，程序如下：

/* USART2 init function */
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{

  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 115200;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
  {
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }
    
    /*    自己添加代碼部分    */
   __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_IDLE);        //使能idle中斷
   HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,rx_buffer,BUFFER_SIZE);  //打開DMA接收，數據存入rx_buffer數組中。

}

3、接收函數我寫在了另一個文件上，其他文件要用到上面 main文件里面定義的變量就要聲明一個外部變量

extern volatile uint8_t rx_len;
extern volatile uint8_t recv_end_flag;
extern uint8_t  rx_buffer[100];
extern char      BUFFER_SIZE;

4、接着修改串口中斷服務函數，在串口中斷服務函數里添加接收代碼，代碼如下：

void USART2_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
    
    /*    自己添加代碼部分    */
    uint32_t tmp_flag = 0;
    uint32_t temp;
    tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE);　　 //獲取IDLE標志位
    if((tmp_flag != RESET))　　//idle標志被置位
    { 
        __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);　　//清除標志位
        temp = huart2.Instance->SR;  　　//清除狀態寄存器SR（F0的HAL庫USART_TypeDef結構體中名字為ISR：USART Interrupt and status register），讀取SR可以清楚該寄存器
        temp = huart2.Instance->DR; 　　 //讀取數據寄存器中的數據,讀取DR（F0中為RDR：USART Receive Data register）

        HAL_UART_DMAStop(&huart2); 
　　　　　temp  = hdma_usart2_rx.Instance->CNDTR;　　 //獲取DMA中未傳輸的數據個數，NDTR寄存器分析見下面
        rx_len =  BUFFER_SIZE - temp; 　　　　　　　　//總計數減去未傳輸的數據個數，得到已經接收的數據個數
        recv_end_flag = 1;  　　　　　　　　　　　　　　//接受完成標志位置1    
     }
 
  /* USER CODE END USART2_IRQn 0 */ 
  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */

  /* USER CODE END USART2_IRQn 1 */
}

　　上面的 CNDTR 寄存器在 DMA 通道結構體中定義了 CNDTR 寄存器，這個不同的芯片HAL庫里面定義的命名有點不同，有興趣的可以自己去查看一下，那為什么是未傳輸的數據數呢，STM32的中文手冊給出了該寄存器的具體說明。(注意：建立工程的時候要添加串口TX RX 的DMA通道，以及打開DMA中斷)

/** 
  * @brief DMA Controller
  */
typedef struct
{
  __IO uint32_t CCR;
  __IO uint32_t CNDTR;
  __IO uint32_t CPAR;
  __IO uint32_t CMAR;
} DMA_Channel_TypeDef;

寄存器說明如下：

5、接着編寫接收處理函數，代碼如下：

/***************************************************************
    *函數名：Data_Turn
    *輸  入：無
    *說  明：串口接收完成，返回串口查看接收情況
    *返回值：無
  **/
void Data_Turn(void)
{

  if(recv_end_flag ==1)        
  {
      printf("rx_len=%d\r\n",rx_len);                           //打印接收長度
      HAL_UART_Transmit(&huart2,rx_buffer, rx_len,200);        //接收數據打印出來
      for(uint8_t i=0;i<rx_len;i++)
      {
         rx_buffer[i]=0;　　 //清接收緩存
      }
      rx_len=0;　　　　　　　　//清除計數
      recv_end_flag=0;　　　　//清除接收結束標志位
   }
}

 6.再主函數里的的while循環里再次打開DMA中斷接收

HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,rx_buffer,BUFFER_SIZE);            //重新打開DMA接收 

 

運行效果如下圖，我的代碼是接收到Do-0：1字符串，判斷字符串，返回我需要的字符串，效果正確。

 

補充一點最近新發現的關於串口中斷接收的問題：

　　串口中斷接收如果使用HAL庫的中斷接收函數，接收到的數據量遠小於設定要接收的數據量，串口一直處於Busy狀態，會出現接收死循環的情況，接收的數據跟設定不符會出錯

注意：

　　測試過程中發現，用接收串口助手的所有數據都沒問題，不過接收模塊的不定長數據時，如果這個數據之間包含回車換行符會接收不全，例如：AT\r\nOK\r\n，這個就只能接收到AT\r，具體什么原因造成的還沒找出原因，有知道的可以告訴我一下。

　　不過如果是串口助手發這串數據下來，卻又可以全部接收完成，想不通。為了解決這個問題，我又找出了一個中斷接收的方法，可以實現了不管中間有沒有回車，都可以接收完成。傳輸門：https://www.cnblogs.com/xingboy/p/10154475.html