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stm32f103 uart+DMA发送接收

 工科电子阅览室 2015-12-09
//stm32f1 串口通信

// 串口通信模块会为串口划分256字节的uart缓存区,缓存中断接收的数据,
// 处理串口接收数据的任务会每50ms按协议处理解析缓存区里的数据。当然,
// 如果没有处理完缓存区的数据,而又接收到新的数据,那新的数据将会被
// 舍弃。

// 串口的接收数据和发送数据都用到DMA处理器,其中串口接收用了串口
// 空闲中断。串口连续接收数据后检测到串口接收空闲,产生一个空闲中断,
// 这时候将接收到的数据缓存到uart缓存区中,等待解析。

// 1. 配置串口IO口以及串口功能配置

// 这里使用的是uart1

#define FIFOLEN 256

static uint8_t  dma_buf[FIFOLEN];
static uint8_t  dma_rx[FIFOLEN];
static u8 fifo_buf[FIFOLEN];
static u16 fifo_in = 0;
static u16 fifo_out = 0;
static u16 fifo_used = 0;

void uart1_func_init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef io;
    USART_InitTypeDef uart;

    //UART1 IO口配置
    io.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    io.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
    io.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &io);
    io.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    io.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    io.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;;
    GPIO_Init(GPIOA, &io);

   //USART1 功能配置 波特率115200,8位数据位,1位停止位,无校验,无硬件流控制
    uart.USART_BaudRate = 115200;
    uart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    uart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    uart.USART_Parity = USART_Parity_No;
    uart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    uart.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART1, &uart);
    USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC,DISABLE);//使能串口空闲中断
    USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,DISABLE);//失能接收中断
    USART_ITConfig(USART1,USART_IT_IDLE,ENABLE);//使能发送中断

    USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);//使能串口发送DMA
    USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);//使能串口接收DMA
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}



// 2. 配置DMA功能
// stm32f103手册里可以了解到,uart1-uart4有相关的DMA通道,对应如下
// uart1_tx-->DMA1_Channel4 uart1_rx-->DMA1_Channel5
// uart2_tx-->DMA1_Channel7 uart2_rx-->DMA1_Channel6
// uart3_tx-->DMA1_Channel2 uart3_rx-->DMA1_Channel3
// uart4_tx-->DMA2_Channel5 uart4_rx-->DMA2_Channel2


static void uart1_dma_init(void)
{
    DMA_InitTypeDef   dma;

    //DMA 配置
    dma.DMA_BufferSize          = 1;                            //初始化为1个字节
    dma.DMA_DIR                 = DMA_DIR_PeripheralDST;        //从内存到外设
    dma.DMA_M2M                 = DMA_M2M_Disable;              //内存到内存,失能
    dma.DMA_MemoryBaseAddr      = (uint32_t)dma_buf;            //内存地址
    dma.DMA_MemoryDataSize      = DMA_MemoryDataSize_Byte;      //数据宽度
    dma.DMA_MemoryInc           = DMA_MemoryInc_Enable;         //使能自增
    dma.DMA_Mode                = DMA_Mode_Normal;              //普通模式,不连续模式
    dma.DMA_PeripheralBaseAddr  = (uint32_t)&USART1->DR; //外设地址
    dma.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //数据宽度
    dma.DMA_PeripheralInc       = DMA_PeripheralInc_Disable;    //外设地址不自增
    dma.DMA_Priority            = DMA_Priority_High;            //优先级
    DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
    DMA_Init(DMA1_Channel4, &dma);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);


    dma.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART1->DR);
    dma.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)dma_rx;
    dma.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    dma.DMA_BufferSize = FIFOLEN;
    dma.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    dma.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    dma.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    dma.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    dma.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
    dma.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;
    dma.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
    DMA_Init(DMA1_Channel5,&dma);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);
}



void uart1_init(void)
{
    uart1_dma_init();
    uart1_func_init();
}


//3. uart 缓存区用fifo方式存取
u16 uart1_read(u8* data, u16 len)
{
    u16 i;
    u16 ret;
    ret = (len < fifo_used) ? len : fifo_used;
    for(i = 0; i < ret; i++)
    {
        data[i] = fifo_buf[fifo_out];
        if(++fifo_out == FIFOLEN)
        {
            fifo_out = 0;
        }
    }
    fifo_used -= ret;
    return ret;
}


void uart1_write(uint8_t* data, uint16_t len)
{
    uint16_t i;
    while(!DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4));
    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);

    for(i=0; i<len; i++)
    {
        dma_buf[i] = data[i];
    }
    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4, len);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
}

//打印调试信息
void uart1_puts(char* s)
{
    u16 i;
    for(i=0;s[i]!=0;i++)
    {
        while(!USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE));
        USART_SendData(USART1, s[i]);
    }
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
    u16 temp;
    u16 i;
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)
    {
        temp = USART1->SR;//----清除空闲标志位
        temp = USART1->DR;
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE);

        temp = FIFOLEN - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);
        for(i=0; i<temp; i++)
        {
            if(fifo_used<FIFOLEN)
            {
                fifo_buf[fifo_in] = dma_rx[i];
                if(++fifo_in == FIFOLEN)
                {
                    fifo_in = 0;
                }
                fifo_used++;
            }
        }

        DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,FIFOLEN);
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);
    }
    else
    {
        USART_ReceiveData(USART1);
        USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_ORE);
    }
}

//------------------------------------------------------------------------------------

上面是c文件,在h文件的接口如下


void uart1_init(void);
u16 uart1_read(u8* data, u16 len);
void uart1_write(u8* data, u16 len);
void uart1_puts(char* s);

//---------------------------------------------------------------------------------------



        完成了上面的配置,就可以在解析数据包的任务里调用uart1_read函数了。长度一般为缓存区长度。
这里有两个发送函数,一个是uart1_put,一个是uart1_write,前者没有dma发送,不需要指定长度,发送完整的字符串出去,适合打印调试信息到上位机。后者是dma方式发送,可以一定程度上减轻cpu负担,需要指定发送长度。

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