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硬件：stm32f103cbt6
软件：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0 DMA，直接内存接受访问，类似用它随身释放的CPU的，灵魂，通过USART进行直接接收，接受使用DMA的方式，CPU不需要进行，当完成之后数据可以从内存的读取，从而减少了CPU的压力。 具体的代码实现如下：
头文件 usart_driver.h已经声明了外部函数可能用到的接口; USART3_DR地址的 因为USART3接收到数据会存在DR寄存器中，而DMA控制器则负责将该寄存器中的内容一一搬运到内存的缓冲区中（比如你定义的某个数组中），所以这里需要告诉DMA控制去哪里搬运，因此需要设置USART3_DR的总线地址。 USART3的如图所示； DR基地址的移动地址图所示； 所以最终地址为：0x40004800 + 0x004 #define USART_DR_Base 0x40004804 DMA的通道 有很多外设都可以使用DMA，例如ADC，I2C，SPI等等，所以，不同的外设选择属于自己的DMA通道，看参考手册； 因此USART3_RX会使用DMA1的通道3，这都是自带的已经有了这个管道的好，我们需要遵循规则。 所以在代码中我们做出相应的定义；如下所示； #define USART_Rx_DMA DMA1_Channel3 DMA的中断 DMA支持中断：传输过半，传输完成，传输出错； 因此在使用是相当安全也相当灵活，而这里只是用传输完成中断；如定义了，传输完成中断的标志位，DMA1_FLAG_TC3对应的TCIF； #USART_Rx_DMA_FLAG DMA1_FLAG_TC3 USART接收接收函数 在STM32的HAL中封装了大量的外设，但是自己使用，但是非常方便，但是标准库中没有什么操作，这里我们接收接收就是实现，rx_cbk就是实现，即用户数据完成就可以开始注册了函数； typedef void (*rx_cbk)(void* args); 通过使用usart_set_rx_cbk进行接口函数的注册，pargs为将传递的参数 路径；void usart_set_rx_cbk(uart_mod_t *pmod, rx_cbk pfunc,void *pargs); 头文件源码 #ifndef USART_DRIVER_H #define USART_DRIVER_H #include #include /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ #define USE_MICROLIB_USART 1 #if USE_MICROLIB_USART #ifdef __GNUC__ /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf set to 'Yes') calls __io_putchar() */ #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch) #else #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f) //#define GETCHAR_PROTOTYPE int fgetc(FILE *f) #endif /* __GNUC__ */ extern PUTCHAR_PROTOTYPE; #else #endif //default 8N1 #define COM_PORT USART3 #define TX_PIN GPIO_Pin_10 #define RX_PIN GPIO_Pin_11 #define BAUDRATE 115200 #define IRQ_UART_PRE 3 #define IRQ_UART_SUB 3 #define USART_Rx_DMA_Channel DMA1_Channel3 #define USART_Rx_DMA_FLAG DMA1_FLAG_TC3 #define USART_DR_Base 0x40004804 #define USART_BUF_SIZE ((uint16_t)16) typedef void (*rx_cbk)(void* args); struct uart_mod { uint8_t rx_buf[USART_BUF_SIZE]; uint8_t rx_dat_len; uint8_t head; uint8_t tail; void (*init)(void); void *pargs; rx_cbk pfunc_rx_cbk; }; typedef struct uart_mod uart_mod_t; extern uart_mod_t user_uart_mod; void usart_init(void); void usart_set_rx_cbk(uart_mod_t *pmod, rx_cbk pfunc,void *pargs); void usart_send_char(char ch); void usart_test_echo(void); uint8_t usart_recv_char(void); int usart_printf(const char *fmt, ...); //extern GETCHAR_PROTOTYPE; #endif DMA的基本配置 串口接收DMA的配置在函数dma_init中； static void dma_init(void) 已经定义了数据缓冲区，如下： uint8_t RxBuffer[USART_BUF_SIZE] = { 0 }; 因此需要在 DMA 中设置 USART_DR 的地址，和数据大小配置的地址，以及接触； 还有就是数据流；
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_Base; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)RxBuffer; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART_BUF_SIZE; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; 注意： DMA_DIR_PeripheralSRC，外设作为源地址，数据是从外设地址向内存，即DMA数据从地址USART_DR_Base携带到RxBuffer去。 如果这个地方搞错了，会导致RxBuffer总是没有你想要的数据。 环形队列接收数据 线性缓冲区会因为缓冲器接收数据已满导致无法继续接收的问题;而环形队列进行接收的话，会自动进行覆盖，这样一来，在读取数据的时候，还要处理一个循环循环模式，下面的配置是把DMA配置为循环模式； DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; 在结构体_uart_mod中，则用两个变量变量单独的引导队首头和尾队； 具体的在函数中读取数据USART3_IRQHandler中，敏感数据从内存的RxBuffer读取到结构体user_uart_mod的成员rx_buf中； 最终调用回调函数。 |
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函数原型
usart_driver.c #include #include #include "stm32f10x_usart.h" #include "usart_driver.h" uint8_t RxBuffer[USART_BUF_SIZE] = { 0 }; uart_mod_t user_uart_mod = { .rx_dat_len = 0, .head = 0, .tail = 0, .pfunc_rx_cbk = NULL, .pargs = NULL }; static USART_InitTypeDef USART_InitStructure; static void rcc_init(void){ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); /* Enable GPIO clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE); } static void gpio_init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* Configure USART Tx as alternate function push-pull */ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TX_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /* Configure USART Rx as input floating */ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RX_PIN; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); } static void dma_init(void){ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; /* USARTy_Tx_DMA_Channel (triggered by USARTy Tx event) Config */ DMA_DeInit(USART_Rx_DMA_Channel); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_Base; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)RxBuffer; //DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART_BUF_SIZE; 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; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(USART_Rx_DMA_Channel, &DMA_InitStructure); } static void irq_init(void){ NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* Enable the USART3_IRQn Interrupt */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = IRQ_UART_PRE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = IRQ_UART_SUB; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } void usart_send_char(char ch){ /* Loop until the end of transmission */ //while (USART_GetFlagStatus(COM_PORT, USART_FLAG_TC) == RESET){} while((COM_PORT->SR & USART_FLAG_TC) != USART_FLAG_TC){ } USART_SendData(COM_PORT, (uint8_t) ch); } uint8_t usart_recv_char(){ /* Wait the byte is entirely received by USARTy */ //while(USART_GetFlagStatus(COM_PORT, USART_FLAG_RXNE) == RESET){} while((COM_PORT->SR & USART_FLAG_RXNE) != USART_FLAG_RXNE){ } /* Store the received byte in the RxBuffer1 */ return (uint8_t)USART_ReceiveData(COM_PORT); } int usart_printf(const char *fmt, ... ) { uint8_t i = 0; uint8_t usart_tx_buf[128] = { 0 }; va_list ap; va_start(ap, fmt ); vsprintf((char*)usart_tx_buf, fmt, ap); va_end(ap); while(usart_tx_buf && i < 128){ usart_send_char(usart_tx_buf); i++; } usart_send_char(' '); return 0; } void usart_test_echo(){ uint8_t tmp_dat = 0xff; tmp_dat = usart_recv_char(); usart_send_char(tmp_dat); } void usart_init(void){ rcc_init (); gpio_init (); irq_init(); /* USARTx configured as follow: - BaudRate = 115200 baud - Word Length = 8 Bits - One Stop Bit - No parity - Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals) - Receive and transmit enabled */ USART_InitStructure.USART_BaudRate = BAUDRATE; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; /* USART configuration */ USART_Init(COM_PORT, &USART_InitStructure); USART_ITConfig(COM_PORT, USART_IT_IDLE, ENABLE); //USART_ITConfig(COM_PORT, USART_IT_RXNE, ENABLE); /* Enable USART */ USART_Cmd(COM_PORT, ENABLE); USART_DMACmd(COM_PORT,USART_DMAReq_Rx, ENABLE); dma_init(); DMA_ITConfig(USART_Rx_DMA_Channel, DMA_IT_TC, ENABLE); DMA_ITConfig(USART_Rx_DMA_Channel, DMA_IT_TE, ENABLE); DMA_Cmd(USART_Rx_DMA_Channel, ENABLE); } void usart_set_rx_cbk(uart_mod_t *pmod, rx_cbk pfunc,void *pargs){ pmod->pargs = pargs; pmod->pfunc_rx_cbk = pfunc; } void DMA1_Channel3_IRQHandler(void){ if(DMA_GetITStatus(USART_Rx_DMA_FLAG) == SET){ DMA_ClearITPendingBit(USART_Rx_DMA_FLAG); } } /** * @brief This function handles USART3 global interrupt request. * @param None * @retval None */ void USART3_IRQHandler(void) { uint8_t buf[USART_BUF_SIZE]; uint16_t rect_len = 0; if(USART_GetITStatus(COM_PORT, USART_IT_IDLE) != RESET) { uint8_t i = 0; USART_ReceiveData(COM_PORT); user_uart_mod.head = USART_BUF_SIZE - DMA_GetCurrDataCounter(USART_Rx_DMA_Channel); //fifo is not full while(user_uart_mod.head%USART_BUF_SIZE != user_uart_mod.tail%USART_BUF_SIZE){ user_uart_mod.rx_buf[i++] = RxBuffer[user_uart_mod.tail++%USART_BUF_SIZE]; } user_uart_mod.rx_dat_len = i; //DMA_Cmd(USART_Rx_DMA_Channel, ENABLE); if(user_uart_mod.pfunc_rx_cbk != NULL){ user_uart_mod.pfunc_rx_cbk(user_uart_mod.pargs); } } USART_ClearITPendingBit(COM_PORT, USART_IT_IDLE); //USART_ClearITPendingBit(COM_PORT, USART_IT_RXNE); } #if USE_MICROLIB_USART /** * @brief Retargets the C library printf function to the USART. * @param None * @retval None */ PUTCHAR_PROTOTYPE { /* Place your implementation of fputc here */ /* e.g. write a character to the USART */ USART_SendData(COM_PORT, (uint8_t) ch); /* Loop until the end of transmission */ while (USART_GetFlagStatus(COM_PORT, USART_FLAG_TC) == RESET) {} return ch; } #else #pragma import(__use_no_semihosting) struct __FILE { int handle; }; FILE __stdout; int _sys_exit(int x) { x = x; return 0; } int fputc(int ch, FILE *f) { /* Place your implementation of fputc here */ /* e.g. write a character to the USART */ USART_SendData(COM_PORT, (uint8_t) ch); /* Loop until the end of transmission */ while (USART_GetFlagStatus(COM_PORT, USART_FLAG_TC) == RESET) {} return ch; } #endif 参考用例 这里需要调用usart_init，并设置回调函数，如果不设置，则不会执行回调。 void motor_get_cmd_from_uart(void *pargs){ if(pargs == NULL){ return; } uart_mod_t *p = pargs; if(p->rx_dat_len > 0 && p->rx_dat_len == PACKAGE_SIZE){ if(p->rx_buf[0] == PACKAGE_HEAD && p->rx_buf[PACKAGE_SIZE - 1] == PACKAGE_TAIL){ user_cmd_mod.head = p->rx_buf[0]; user_cmd_mod.cmd.value_n[0] = p->rx_buf[1]; user_cmd_mod.cmd.value_n[1] = p->rx_buf[2]; user_cmd_mod.option = p->rx_buf[3]; user_cmd_mod.data.value_n[0] = p->rx_buf[4]; user_cmd_mod.data.value_n[1] = p->rx_buf[5]; user_cmd_mod.data.value_n[2] = p->rx_buf[6]; user_cmd_mod.data.value_n[3] = p->rx_buf[7]; user_cmd_mod.tail = p->rx_buf[PACKAGE_SIZE - 1]; user_cmd_mod.process_flag = 1; } } p->rx_dat_len = 0; } int main(void){ usart_init(); usart_set_rx_cbk(&user_uart_mod, motor_get_cmd_from_uart,&user_uart_mod); } |
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