USART串列埠總結2

阿新 • • 發佈：2019-01-21

前言：開始學USART+DMA的時候看到帖子《STM32 UART DMA實現未知資料長度接收》，覺得方法妙極了。此下出自此帖子——（整體的思路是這樣的，一開始設定好DMA接收，可以把緩衝區長度設定為幀最大長度，我們可以把RX連線到定時器的管腳輸入端，並且一開始設定輸入並且使能引腳下降沿中斷，當幀的第一個位元組傳送時，因為起始位為低電平，空閒時UART為高電平，滿足條件，進入中斷，禁止中斷，並且在中斷中開啟定時器，該定時器工作在復位模式，上升沿復位，並且設定好定時器輸出比較值為超時時間，比如20ms，這樣，在傳輸後面位元組時，肯定會有高低電平出現，即便是傳輸的是0x00，0xFF，雖然UART資料區不變，但是都為

1，或都為0，但是因為起始位為低電平，停止位是高電平，所以肯定會有上升沿，定時器會一直復位，輸出定時器的計數器一直到達不了輸出比較值，當一幀傳輸結束後，定時在最後一個位元組復位後，由於沒有資料繼續到達，無法復位，則計數器就能計到輸出比較值，這時發出中斷，在定時器中斷中可以計算出接收資料的長度，並且通知外部資料已經接收完畢。）

今天我在工作中調通了另一種USART+DMA接收未知資料長度的接收，使用的是USRAT空閒匯流排中斷接收，這種方法也在網站上比較多見，以前沒試過，今天才知道如此的爽，另外我使用DMA傳送USART資料替代了以前的查詢法傳送，發現更加爽了。其速度快了很多，尤其是在大量資料傳輸與傳送的時候其優勢更加明顯。

我舉個例子：1、後臺資料->USART1-> USART2->其它裝置，其它裝置資料->USART2-> USART21->後臺，這兩個資料過程也可能同時進行。

2、由於硬體的限制，USART1和USART2的傳輸波特率不一樣，比如USART1使用GPRS通訊，USART2使用短距離無線通訊；或者USART1使用乙太網通訊，USART2使用485匯流排通訊。

由於在寢室只有膝上型電腦，只有一個串列埠轉USB，沒辦法實現兩個串列埠之間的資料轉發了，只好實現串列埠各自的資料轉發。

現在我把我實現的過程簡單描述一下：

1、初始化設定：USART1_RX+DMA1_

Channel5，USART2_RX+DMA1_ Channel6，USART1_TX+DMA1_ Channel4，USART2_TX+DMA1_ Channel7（具體設定請看程式包）。

2、當資料傳送給USART1接收完畢時候會引起USART1的串列埠匯流排中斷，計算DMA1_ Channel5記憶體陣列剩餘容量，得到接收的字元長度。將接收的字元複製給DMA1_ Channel4記憶體陣列，啟動DMA1_ Channel4通道傳輸資料，（傳輸完成需要關閉。）下一次資料接收可以在啟動DMA1_ Channel4時候就開始，不需要等待DMA1_ Channel4資料傳輸完成。但是上一次DMA1_ Channel4完成之前，不可以將資料複製給DMA1_ Channel4記憶體陣列，會沖掉以前資料。

3、 USART2類同USART1。

呵呵，下面貼程式：

IO口定義：

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* 第1步：開啟GPIO和USART部件的時鐘 */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

/* 第2步：將USART Tx的GPIO配置為推輓複用模式 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/* 第3步：將USART Rx的GPIO配置為浮空輸入模式

由於CPU復位後，GPIO預設都是浮空輸入模式，因此下面這個步驟不是必須的

但是，我還是建議加上便於閱讀，並且防止其它地方修改了這個口線的設定引數

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/* 第1步：開啟GPIO和USART2部件的時鐘 */

//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);

/* 第2步：將USART2 Tx的GPIO配置為推輓複用模式 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/* 第3步：將USART2 Rx的GPIO配置為浮空輸入模式

由於CPU復位後，GPIO預設都是浮空輸入模式，因此下面這個步驟不是必須的

但是，我還是建議加上便於閱讀，並且防止其它地方修改了這個口線的設定引數

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/* 第3步已經做了，因此這步可以不做

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

}

串列埠初始化：

void USART_Configuration(void)

{

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

/* 第4步：配置USART引數

- 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 = 19200;

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_Init(USART1, &USART_InitStructure);

//空閒中斷

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE , ENABLE);

/* 第5步：使能 USART，配置完畢 */

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

/* CPU的小缺陷：串列埠配置好，如果直接Send，則第1個位元組傳送不出去

如下語句解決第1個位元組無法正確傳送出去的問題 */

USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); /* 清發送外城標誌，Transmission Complete flag */

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

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_Init(USART2, &USART_InitStructure);

USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE , ENABLE);//開啟空閒,幀錯,噪聲,校驗錯中斷

USART_Cmd(USART2, ENABLE);

/* CPU的小缺陷：串列埠配置好，如果直接Send，則第1個位元組傳送不出去

如下語句解決第1個位元組無法正確傳送出去的問題 */

USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC); /* 清發送外城標誌，Transmission Complete flag */

}

DMA配置：

void DMA_Configuration(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

/* DMA clock enable */

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//DMA1

/* DMA1 Channel4 (triggered by USART1 Tx event) Config */

DMA_DeInit(DMA1_Channel4);

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40013804;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART1_SEND_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

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_High;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel4, DMA_IT_TC, ENABLE);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel4, DMA_IT_TE, ENABLE);

/* Enable USART1 DMA TX request */

USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);

/* DMA1 Channel5 (triggered by USART2 Tx event) Config */

DMA_DeInit(DMA1_Channel7);

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40004404;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART2_SEND_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

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_High;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(DMA1_Channel7, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel7, DMA_IT_TC, ENABLE);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel7, DMA_IT_TE, ENABLE);

/* Enable USART1 DMA TX request */

USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

DMA_Cmd(DMA1_Channel7, DISABLE);

/* DMA1 Channel5 (triggered by USART1 Rx event) Config */

DMA_DeInit(DMA1_Channel5);

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40013804;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART1_RECEIVE_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

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_High;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel5, DMA_IT_TC, ENABLE);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel5, DMA_IT_TE, ENABLE);

/* Enable USART1 DMA RX request */

USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);

/* DMA1 Channel6 (triggered by USART1 Rx event) Config */

DMA_DeInit(DMA1_Channel6);

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = 0x40004404;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART2_RECEIVE_DATA;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;

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_Medium;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(DMA1_Channel6, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel6, DMA_IT_TC, ENABLE);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel6, DMA_IT_TE, ENABLE);

/* Enable USART2 DMA RX request */

USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);

}

中斷優先順序配置：

void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

/* Configure one bit for preemption priority */

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

/* Enable the USART1 Interrupt */

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;