原文：https://blog.csdn.net/weixin_42480952/article/details/82981409
最近在學習使用dma傳輸方式進行串口通訊，感覺這個很詳細，存一下
.定義了三種傳輸方式：阻塞傳輸，中斷傳輸、DMA傳輸
HAL_UART_Transmit； HAL_UART_Receive
HAL_UART_Transmit_IT； HAL_UART_Receive_IT
HAL_UART_Transmit_DMA； HAL_UART_Receive_DMA
此外還定義了兩個中斷回調函數，供中斷和DMA使用，分別在數據傳輸一半和完成時使用
voidHAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef*huart);
voidHAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
voidHAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
2.阻塞傳輸
阻塞傳輸是調用這個函數並在等待時間內一直等待操作完成。
uint8_t aTxbuffer[]="enter 10 characters:\n";
uint8_t aRxBuffer;
uint8_t Usart1_RxBuff[10];
uint8_t Usart1_Rx_Cnt = 0;
int main(void)
{
HAL_Init();
Sysclk_config();
USART1_UART_Init(19200);
printf("input your string:\n");
HAL_UART_Transmit(&huart1 ,(uint8_t*)aTxbuffer,sizeof(aTxbuffer),0xFFF);
HAL_UART_Receive(&huart1,(uint8_t*)Usart1_RxBuff,10,10);
HAL_UART_Transmit(&huart1 ,(uint8_t*)Usart1_RxBuff,10,10);
}
可以添加循環語句，循環輸入輸出。
3.中斷傳輸
配置串口，開啟中斷，在中斷處理函數中進行輸入語句的輸出。
通過查看源代碼，可以看到HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)這個函數只是用來開啟中斷用的，並不能真正接收數據。開啟中斷后，在中斷處理函數HAL_UART_IRQHandler(&huart1)中，會先調用UART_Receive_IT(huart)函數進行數據輸入的接收，此為靜態全局函數，代碼如下：
static HAL_StatusTypeDef UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart)
{
uint16_t* tmp;
uint16_t uhMask = huart->Mask;
/* Check that a Rx process is ongoing */
if(huart->RxState == HAL_UART_STATE_BUSY_RX)
{
if ((huart->Init.WordLength == UART_WORDLENGTH_9B) && (huart->Init.Parity == UART_PARITY_NONE))
{
tmp = (uint16_t*) huart->pRxBuffPtr ;
*tmp = (uint16_t)(huart->Instance->RDR & uhMask);
huart->pRxBuffPtr +=2;
}
else
{
*huart->pRxBuffPtr++ = (uint8_t)(huart->Instance->RDR & (uint8_t)uhMask);
}
if(--huart->RxXferCount == 0)
{
/* Disable the UART Parity Error Interrupt and RXNE interrupt*/
CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, (USART_CR1_RXNEIE | USART_CR1_PEIE));
/* Disable the UART Error Interrupt: (Frame error, noise error, overrun error) */
CLEAR_BIT(huart->Instance->CR3, USART_CR3_EIE);
/* Rx process is completed, restore huart->RxState to Ready */
huart->RxState = HAL_UART_STATE_READY;
HAL_UART_RxCpltCallback(huart);
return HAL_OK;
}
return HAL_OK;
}
else
{
/* Clear RXNE interrupt flag */
__HAL_UART_SEND_REQ(huart, UART_RXDATA_FLUSH_REQUEST);
return HAL_BUSY;
}
}
可以看到該函數的作用是將接收到的數據存入結構體huart內的pRxBuffPtr指針中，當待傳輸數據長度RxXferCount為0時，便調用回調函數HAL_UART_RxCpltCallback(huart);因此可以考慮更改此函數的源代碼，當待傳輸數據的字符為空格或回車時，判斷為輸入結束，將RxXferCount置為0，然后調用回調函數進行數據處理。
a.單字節循環接收數據
HAL_UART_Receive_IT通過設置接收緩沖區和需要接收的數據個數。當數據接收達到設定個數后引發一次中斷調用回調函數HAL_UART_RxCpltCallback。由於只引發一次中斷，如果需要連續接收，則需要在HAL_UART_RxCpltCallback再調用HAL_UART_Receive_IT。這種定長的接收可能並不是想要的，往往傳輸的數據都是不定長的，我想這需要將HAL_UART_Receive_IT長度設置為1，然后自己根據接收的數據判斷。此外由於回調函數沒有指明是哪個串口引發的中斷，因此有必要在回調函數中做判斷，如if(huart==&huart1){ }。
int main(void)
{
HAL_Init();
Sysclk_config();
USART1_UART_Init(19200);
//HAL_UART_Transmit(&huart1,aTxBuffer,sizeof(aTxBuffer),0xFFF);
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&aRxBuffer,1);//開啟接收中斷
while(1)
{
if(flag==1)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,RxBuff,count,0xFF);
printf("\n");
for(uint8_t i=0;i<LENTH;i++)
{
RxBuff[i]=0;
}//清空數組
flag=0;
count=0;
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&aRxBuffer,1);//重新開啟接收中斷
}
}
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(count<LENTH-1)
{
if(aRxBuffer!=0x0d)//輸入非回車
{
flag=0;
RxBuff[count]=aRxBuffer;
count++;
HAL_UART_Transmit(&huart1,&aRxBuffer,count,0x20);
printf("\n");
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&aRxBuffer,1);//重新開啟接收中斷
}
else flag=1;
}
else
flag=1;
}
//接收中斷回調函數
b.長字節數據循環輸入
設置輸入緩沖數組（長度可設置100），利用單次中斷，將接收到的數據元素輪流存入數組中，數據元素為0或回車時判斷數據輸入完成，進行數據輸入完成標志位置位。
void Buffer_reset(void);
int fputc(int ch, FILE *f);
uint8_t aTxBuffer[]="this is a test message!\n";
uint16_t flag=0;
uint8_t RxBuff[LENTH]; //接收緩沖數組
uint16_t count = 0; //接收緩沖計數
uint8_t aRxBuffer[LENTH]={0}; //USART接收Buffer
int main(void)
{
HAL_Init();
Sysclk_config();
Buffer_reset();
USART1_UART_Init(19200);
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,aRxBuffer,LENTH);//開啟接收中斷
while(1)
{
if(flag==1)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,RxBuff,count,0xFF);
printf("\n");
Buffer_reset();
flag=0;
count=0;
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,aRxBuffer,LENTH);//重新開啟接收中斷
}
}
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
do
{
RxBuff[count]=aRxBuffer[count];
printf("aRxBuffer[%d]=%d\n",count,aRxBuffer[count]);
count++;
}
while((aRxBuffer[count]!=0)&&(count<LENTH)); //將接收到的字節存進數組，直到元素為0或溢出為止。
flag=1;
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
}
//接收中斷回調函數
void Buffer_reset(void){
for(uint8_t i=0;i<LENTH;i++)
{
RxBuff[i]=0;
aRxBuffer[i]=0;
}//清空數組
}
此代碼暫時有問題，調試中。
4.DMA傳輸
DMA可以解放CPU，同時可以利用DMA+空閑中斷實現任意字節的串口輸入輸出。
空閑中斷：接收到一條完整的數據，就會產生空閑中斷，同時空閑標志位置位。
串口接收中斷：每接收到一個字符，就會產生一個串口接收中斷。
原理：利用DMA配置，將串口讀入的數據存儲在DMA緩沖區的接收數組中。當檢測到一幀數據（即數據輸入完成）時，產生空閑中斷，此時可以將所接收的數據進行處理或輸出。
步驟：
a.串口配置（時鍾使能，引腳配置，串口配置，中斷配置，使能空閑中斷，串口全局中斷，開啟DMA接收數據）
b.DMA配置（時鍾使能，usart_tx和usart_rx通道配置，中斷配置，關聯usart和DMA通道）
c.重寫串口中斷函數（檢測到空閑中斷時，清除空閑中斷標志位，停止DMA傳輸，獲取輸入數據的長度，置位輸入完成標志位）
d.主函數處理（檢測到輸入完成標志位時，進行數據處理或輸入，然后清空數組，清除數據長度和輸入完成標志位）
DMA配置：
void usart_dma_init(void){
__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
huart1_dma_rx.Instance=DMA2_Stream2;
huart1_dma_rx.Init.Channel=DMA_CHANNEL_4;
huart1_dma_rx.Init.Direction=DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
huart1_dma_rx.Init.PeriphInc=DMA_PINC_DISABLE;
huart1_dma_rx.Init.MemInc=DMA_MINC_ENABLE;
huart1_dma_rx.Init.MemDataAlignment= DMA_MDATAALIGN_BYTE;
huart1_dma_rx.Init.PeriphDataAlignment=DMA_PDATAALIGN_BYTE;
huart1_dma_rx.Init.Mode=DMA_NORMAL;
huart1_dma_rx.Init.Priority=DMA_PRIORITY_LOW;
huart1_dma_rx.Init.FIFOMode=DMA_FIFOMODE_DISABLE;
HAL_DMA_Init(&huart1_dma_rx);
//RX_DMA_config
huart1_dma_tx.Instance=DMA2_Stream7;
huart1_dma_tx.Init.Channel=DMA_CHANNEL_4;
huart1_dma_tx.Init.Direction=DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
huart1_dma_tx.Init.PeriphInc=DMA_PINC_DISABLE;
huart1_dma_tx.Init.MemInc=DMA_MINC_ENABLE;
huart1_dma_tx.Init.MemDataAlignment= DMA_MDATAALIGN_BYTE;
huart1_dma_tx.Init.PeriphDataAlignment=DMA_PDATAALIGN_BYTE;
huart1_dma_tx.Init.Mode=DMA_NORMAL;
huart1_dma_tx.Init.Priority=DMA_PRIORITY_HIGH;
huart1_dma_tx.Init.FIFOMode=DMA_FIFOMODE_DISABLE;
HAL_DMA_Init(&huart1_dma_rx);
//TX_DMA_config
__HAL_LINKDMA(&huart1, hdmarx, huart1_dma_rx);
__HAL_LINKDMA(&huart1, hdmatx, huart1_dma_tx);
//關聯USART1和DMA
HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream2_IRQn, 1, 1);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream2_IRQn);
HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream7_IRQn, 1, 1);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream7_IRQn);
//配置DMA通道的中斷
}
中斷處理函數：
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint32_t tmp_flag = 0;
uint32_t temp;
tmp_flag= __HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE);
if(tmp_flag==1)//當產生空閑中斷時（及接收到一幀數據）
{
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除空閑中斷標志位
HAL_UART_DMAStop(&huart1); //停止串口的DMA傳輸
temp = __HAL_DMA_GET_COUNTER(&huart1_dma_rx);// 獲取DMA中未傳輸的數據個數
rx_len = BUFFER_SIZE - temp; //總計數減去未傳輸的數據個數，即得到已經接收的數據個數
flag=1;
}
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
}
5.利用定時器實現串口的不定長字節輸入
當接收到第一個字符時，打開定時器。經過延時后，進入定時器中斷回調函數，在該回調函數中進行數據的處理和輸出。
int main(void)
{
HAL_Init();
Sysclk_config();
USART1_UART_Init(19200);
Basic_Tim_Config();
printf("input strings:\n");
num_reset();
HAL_UART_Receive(&huart1,RxBuff,LENTH,0xFFF);
if(RxBuff[0])
{
HAL_TIM_Base_Start_IT(&Basic_Tim6);//有數據輸入的時候就開啟定時器
}
while(1)
{
if(flag)
{
printf("input strings again:\n");
flag=0;
count=0;
num_reset();
HAL_UART_Receive(&huart1,RxBuff,LENTH,0xFFF); //開啟串口輸入
if(RxBuff[0])
{
HAL_TIM_Base_Start_IT(&Basic_Tim6);//重新開啟定時器
}
}
}
}
void TIM6_DAC_IRQHandler(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
HAL_TIM_IRQHandler(&Basic_Tim6);
}
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
HAL_TIM_Base_Stop(&Basic_Tim6);
huart1.RxState = HAL_UART_STATE_READY;
huart1.Lock=HAL_UNLOCKED;
printf("your input:");
do
{
aRxBuff[count]=RxBuff[count];
count++;
}
while(RxBuff[count]);
if((HAL_UART_Transmit(&huart1,aRxBuff,count+1,0xFFF))==HAL_OK)//串口輸出
{
flag=1;
}
}
void num_reset(void)
{
for(uint8_t i=0;i<LENTH;i++)
{
RxBuff[i]=0;
aRxBuff[i]=0;
}
}