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串口通讯最主要的就是要不丢数据，不丢帧，基本设想就是建立一个大的串口缓冲区，串口接收到的数据使用循环队列的方式全部往这个缓冲区放，不过这种方式需要把串口缓冲区弄大一点，防止数据覆盖。在stm32中，利用DMA+空闲中断很容易做到这一点。只需要将DMA设置为循环模式，如下图：
也就是说，在循环模式下，当DMA传输了一个数据，DMA_CNDTRx传输数量寄存器相应减一，当DMA_CNDTRx传输数量寄存器减为0时，DMA_CNDTRx寄存器将恢复为相应的初始值，不用软件干预，那么，这不就是循环队列的方式吗？ 于是，只需将DMA传输方式配置为循环模式，串口接收循环队列就此完成。串口初始化代码如下： _USART1RXBUFF RxBuff; //定义串口接收缓冲区 /** * @brief 配置嵌套向量中断控制器NVIC * @param 无 * @retval 无 */static void NVIC_Configuration(void){ NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 嵌套向量中断控制器组选择 */ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); /* 配置USART为中断源 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; /* 抢断优先级*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; /* 子优先级 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; /* 使能中断 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /* 初始化配置NVIC */ NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);} /** * @brief USART GPIO 配置,工作参数配置 * @param 无 * @retval 无 */void USART_Config(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 打开串口GPIO的时钟 DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE); // 打开串口外设的时钟 DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE); // 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 配置串口的工作参数 // 配置波特率 USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE; // 配置 针数据字长 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 配置停止位 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 配置校验位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; // 配置硬件流控制 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 配置工作模式，收发一起 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 完成串口的初始化配置 USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure); // 串口中断优先级配置 NVIC_Configuration(); // 使能串口接收中断 USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 使能串口 USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE); }/** * @brief USARTx DMA 配置 * @param 无 * @retval 无 */void USARTx_DMA_Config(void){ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; // 开启DMA时钟 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);// // 设置DMA源地址：串口数据寄存器地址*/// DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_ADDRESS;// // 内存地址(要传输的变量的指针)// DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;// // 方向：从内存到外设 // DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;// // 传输大小 // DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;// // 外设地址不增 // DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;// // 内存地址自增// DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;// // 外设数据单位 // DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = // DMA_PeripheralDataSize_Byte;// // 内存数据单位// DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; // // DMA模式，一次或者循环模式// DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ;// //DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // // 优先级：中 // DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; // // 禁止内存到内存的传输// DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;// // 配置DMA通道 // DMA_Init(USART_TX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_ADDRESS; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)RxBuff.rxarr; //串口接收基地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = RXBUFFSIZE; //接收缓冲区的大小 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular ; //循环模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(USART1RX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure); // 使能DMA// DMA_Cmd (USART_TX_DMA_CHANNEL,ENABLE); DMA_Cmd (USART1RX_DMA_CHANNEL,ENABLE); USART_DMACmd(DEBUG_USARTx,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);} 初始化没什么好说的，定义了串口接收缓冲区，然后DMA配置为循环模式，接收缓冲区的结构体如下： #define RXBUFFSIZE 100 //接收缓冲区的大小/**串口接收缓冲区**/typedef struct __USART1RXBUFF{ uint16_t wp; //接收缓冲区写地址 uint16_t rp; //接收缓冲区的读地址 uint8_t rxarr[RXBUFFSIZE]; //接收缓冲区实体}_USART1RXBUFF;/**帧地址结构体**/typedef struct __FRAMEADDR{ uint16_t wpx; //本帧写地址的索引 uint16_t rpx; //本帧读地址的索引}_FRAMEADDR;#define FRADDRMAX 10 //最多能记录的帧/**帧属性结构体**/typedef struct __FRAMEATTRI{ _FRAMEADDR fraddr[FRADDRMAX]; //每帧的地址 uint8_t currfra; //当前处理帧 uint8_t nextfra; //下一个帧}_FRAMEATTRI;总共有三个结构体，结构体详细介绍如下： 首先是第一个结构体，串口接收缓冲区结构体，串口接收缓冲区RxBuff的定义就是这个结构体属性。 #define RXBUFFSIZE 100 //接收缓冲区的大小/**串口接收缓冲区**/typedef struct __USART1RXBUFF{ uint16_t wp; //接收缓冲区写地址 uint16_t rp; //接收缓冲区的读地址 uint8_t rxarr[RXBUFFSIZE]; //接收缓冲区实体}_USART1RXBUFF; 其中 wp 记录接收缓冲区当前写到的地址， rp 记录接收缓冲区当前读到的地址，而 rxarr 则是接收缓冲区的主体，所有从串口接收到的数据都会放入这个数组中，大小为 RXBUFFSIZE 设置，这个值需要设置大一点，防止数据覆盖。图解如下： 刚开始时，rp、wp都指向0，之后来了第一帧数据之后如下： 之后帧1填充至串口缓冲区，rp记录帧1的起始地址，wp记录帧1的结束地址，这两个值的记录处理如下： /*在串口空闲中断中调用*/void USART1IDLE_IRQ(void){ uint16_t trnum=0; USART1->SR; USART1->DR; //手册虽然说这个寄存器在DMA循环模式的时候，清0之后会自动恢复为最大接收缓冲区，但加入这一步以防万一 if(USART1RX_DMA_CHANNEL->CNDTR == 0) { trnum = RXBUFFSIZE; } else { trnum = USART1RX_DMA_CHANNEL->CNDTR&0xffff; } RxBuff.wp = RXBUFFSIZE-trnum; //指向接收缓冲区帧1的写地址末尾}知道了帧1在串口缓冲区的起始地址与结束地址，那么在主函数中就可以将数据从串口接收缓冲区取出来。等待帧1数据读取完之后，让RxBuff.rp=RxBuff.wp。如下： /** * @brief JustAFra获取一帧数据 * @param pbuff--获取一帧数据的数组，psize--获取的数目 * @retval rtflg--0代表没有获取数据，1代表获取到数据 */uint8_t JustAFra(uint8_t *pbuff,uint8_t *psize){ uint8_t rtflg=0; if(RxBuff.rp != RxBuff.wp) { rtflg = 1; printf("RxBuff.rp=%d,RxBuff.wp=%drn",RxBuff.rp,RxBuff.wp); if(RxBuff.rp 这时候还使用上面那一种方式读取的话，帧2/3/4被当做一帧。 如何避免这种情况的发生？如果我们记录每一个到达帧的起始地址（rp）和结束地址（wp），再具备一个记录当前正在处理帧（currfra）与一个最新到达帧（nextfra），也就是说建立第二个帧属性的队列，在这个队列中记录了每个帧的属性。 这样的话，来了一个新的帧，即便我帧1还没有处理完，但是我可以记录帧2的属性（在串口接收缓冲区的起始地址rp与结束地址wp）、帧3、帧4；之后等帧1处理完之后，可以根据currfra的索引处理帧2、帧3、帧4，一直等待执行到currfra == nextfra，则说明所有的帧都处理完成，这种方法需要要求串口接收缓冲区足够大，不会使后面到达的帧破坏前面帧的数据。一般能同时存十个帧的大小就够用，自己估计下。 所以就使用到了后面的两个结构体： /**帧地址结构体**/typedef struct __FRAMEADDR{ uint16_t wpx; //本帧写地址的索引 uint16_t rpx; //本帧读地址的索引}_FRAMEADDR;#define FRADDRMAX 10 //最多能记录的帧/**帧属性结构体**/typedef struct __FRAMEATTRI{ _FRAMEADDR fraddr[FRADDRMAX]; //每帧的地址，队列主体 uint8_t currfra; //当前处理帧 uint8_t nextfra; //下一个帧}_FRAMEATTRI;定义帧属性队列： _FRAMEATTRI g_Fra; 全新串口空闲中断调用函数修改如下： /*在串口空闲中断中调用*/void USART1IDLE_IRQ(void){ uint16_t trnum=0; USART1->SR; USART1->DR; //手册虽然说这个寄存器在DMA循环模式的时候，清0之后会自动恢复为最大接收缓冲区，但加入这一步以防万一 if(USART1RX_DMA_CHANNEL->CNDTR == 0) { trnum = RXBUFFSIZE; } else { trnum = USART1RX_DMA_CHANNEL->CNDTR&0xffff; } RxBuff.wp = RXBUFFSIZE-trnum; //得到最新帧的结束地址 g_Fra.fraddr[g_Fra.nextfra].rpx = RxBuff.rp; //最新帧的起始地址 g_Fra.fraddr[g_Fra.nextfra].wpx = RxBuff.wp; //最新帧的结束地址 g_Fra.nextfra = (g_Fra.nextfra+1)%FRADDRMAX; //g_Fra.nextfra的值被限制再0,1....(FRADDRMAX-1) RxBuff.rp = RxBuff.wp; //最新帧的起始与结束地址记录完，等待下一次记录}在空闲中断中，在帧属性队列主体中记录最新一帧的起始，结束地址； 获取一帧数据函数如下： /** * @brief GetAFra--获取一帧数据 * @param pbuff--获取一帧数据的数组，psize--获取的数目 * @retval rtflg--0代表没有获取数据，1代表获取到数据 */uint8_t GetAFra(uint8_t *pbuff,uint8_t *psize){ uint8_t rtflg=0; //返回值 uint16_t fralen=0; //帧长度 if(g_Fra.currfra != g_Fra.nextfra) //如果为真，说明有未处理的帧 {// printf("RxBuff.rp=%d,RxBuff.wp=%drn",RxBuff.rp,RxBuff.wp);// printf("currfra=%d,nextfra=%drn",g_Fra.currfra,g_Fra.nextfra); /*根据每帧的帧属性(起始与结束地址)在串口接收缓冲区主体中获取一帧数据*/ if(g_Fra.fraddr[g_Fra.currfra].rpx 说明帧数据就在rp 与wp的地址中间，另外一种就是wp 数据需要分两段提取。 测试函数如下： flg = GetAFra(arr,&getsize); if(flg!=0) { if(test==8) { test = 0; } if(test == 0) { Delay(0x1ffffff); } test++; printf("getsize=%drn",getsize); for(temp=0;temp 如图中所示：当我们获取了第一帧之后，因为加入了一个延时，模拟第一帧处理时间过长，这时候来了帧2,3,4,5，但我们能依次获取后面的4个帧。 大爷的，本来想上传工程赚几个积分，一直传不上，这就很烦。源码如下： |
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bsp_usart_dma.c
/********************************************************设计：陈文德*版本：V1.0*******************************************************/#include "bsp_usart_dma.h"_USART1RXBUFF RxBuff; //定义串口接收缓冲区_FRAMEATTRI g_Fra; /** * @brief 配置嵌套向量中断控制器NVIC * @param 无 * @retval 无 */static void NVIC_Configuration(void){ NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 嵌套向量中断控制器组选择 */ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); /* 配置USART为中断源 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; /* 抢断优先级*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; /* 子优先级 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; /* 使能中断 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /* 初始化配置NVIC */ NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);} /** * @brief USART GPIO 配置,工作参数配置 * @param 无 * @retval 无 */void USART_Config(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // 打开串口GPIO的时钟 DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE); // 打开串口外设的时钟 DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE); // 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 配置串口的工作参数 // 配置波特率 USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE; // 配置 针数据字长 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 配置停止位 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 配置校验位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; // 配置硬件流控制 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 配置工作模式，收发一起 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 完成串口的初始化配置 USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure); // 串口中断优先级配置 NVIC_Configuration(); // 使能串口接收中断 USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 使能串口 USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE); }/** * @brief USARTx DMA 配置 * @param 无 * @retval 无 */void USART1_DMA_Config(void){ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; // 开启DMA时钟 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);// // 设置DMA源地址：串口数据寄存器地址*/// DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_ADDRESS;// // 内存地址(要传输的变量的指针)// DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;// // 方向：从内存到外设 // DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;// // 传输大小 // DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;// // 外设地址不增 // DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;// // 内存地址自增// DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;// // 外设数据单位 // DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = // DMA_PeripheralDataSize_Byte;// // 内存数据单位// DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; // // DMA模式，一次或者循环模式// DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ;// //DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // // 优先级：中 // DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; // // 禁止内存到内存的传输// DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;// // 配置DMA通道 // DMA_Init(USART_TX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_ADDRESS; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)RxBuff.rxarr; //串口接收基地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = RXBUFFSIZE; //接收缓冲区的大小 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular ; //循环模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(USART1RX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure); // 使能DMA// DMA_Cmd (USART_TX_DMA_CHANNEL,ENABLE); DMA_Cmd (USART1RX_DMA_CHANNEL,ENABLE); USART_DMACmd(DEBUG_USARTx,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);}void USART1Var_Init(void){ RxBuff.rp = 0; RxBuff.wp = 0; g_Fra.currfra = 0; g_Fra.nextfra = 0;}void USART1_Init(void){ USART1Var_Init(); USART_Config(); USART1_DMA_Config();}/***************** 发送一个字节 **********************/void Usart_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch){ /* 发送一个字节数据到USART */ USART_SendData(pUSARTx,ch); /* 等待发送数据寄存器为空 */ while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET); }/****************** 发送8位的数组 ************************/void Usart_SendArray( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t *array, uint16_t num){ uint8_t i; for(i=0; i |
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bsp_usart_dma.h：
/********************************************************设计：陈文德*版本：V1.0*******************************************************/#ifndef __USARTDMA_H#define __USARTDMA_H#include "stm32f10x.h"#include #include "stm32f10x.h"#include "bsp_usart_dma.h"static void Delay(__IO u32 nCount); /** * @brief 主函数 * @param 无 * @retval 无 */int main(void){ static uint8_t arr[10]; static uint8_t getsize=0; static uint8_t test = 0; uint16_t temp; uint8_t flg; /* 初始化USART */ USART1_Init(); while(1) { flg = GetAFra(arr,&getsize); if(flg!=0) { if(test==8) { test = 0; } if(test == 0) { Delay(0x2ffffff); } test++; printf("getsize=%drn",getsize); for(temp=0;temp |
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