FreeRTOS串口DMA收发不定长数据-stm32dma串口发送

基础知识点

DMA

DMA(Direct Memory Access)，即直接内存存储，在一些数据的传输中，如串口、SPI等，采用DMA方式，传输过程不需要CPU参与，可用让CPU有更多的时间处理其他的事情。

STM32F4的DMA通道选择如下：

接下来的程序思路如下：

编程要点

DMA发送

串口DMA发送配置

由于是发送不定长的数据，先不需要配置发送的长度，在每次的发送时，再配置。

复制//======================================= //串口DMA发送配置 //======================================= void dma_uart_tx_init() { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能 DMA_DeInit(Uart_Tx_DMAStream);//使用—–>DMA2_Stream7 while (DMA_GetCmdStatus(Uart_Tx_DMAStream) != DISABLE){}//等待DMA可配置 /* 配置 DMA Stream */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4; //通道选择 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //目的：DMA外设地址 DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (u32)SendBuff; //源：DMA存储器0地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral; //方向：存储器到外设模式 //DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BUF_SIZE; //长度：数据传输量(先不配置) DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设非增量模式 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器增量模式 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度:8位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //存储器数据长度:8位 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //使用普通模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA优先级：中等优先级 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; //FIFO模式 DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full; //FIFO大小 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single; //存储器单次传输 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; //外设单次传输 DMA_Init(Uart_Tx_DMAStream, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream //中断配置 DMA_ITConfig(Uart_Tx_DMAStream,DMA_IT_TC,ENABLE); //配置DMA发送完成后产生中断 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream7_IRQn;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=7;//抢占优先级8 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0; //子优先级0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器 USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE); //使能串口1的DMA发送 DMA_Cmd (Uart_Tx_DMAStream,DISABLE);//先不要使能DMA！ }

DMA发送完成中断

DMA发送完成后，触发DMA发送完成中断，这里可用释放自定义的DMA发送完成信号量，表明下次的DMA传输可用进行。

复制//======================================= //DMA发送完成中断服务程序 //======================================= void DMA2_Stream7_IRQHandler(void) { BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken; //printf(“ooooooorn”); if(DMA_GetITStatus(Uart_Tx_DMAStream,DMA_IT_TCIF7)!= RESET) //检查DMA传输完成中断 DMA_IT_TCIF7 { DMA_ClearITPendingBit(Uart_Tx_DMAStream,DMA_IT_TCIF7); //printf(“dma tx okrn”); if(uartDMATCSemaphore!=NULL) { //释放二值信号量 xSemaphoreGiveFromISR(uartDMATCSemaphore,&xHigherPriorityTaskWoken); //释放DMA传输完成二值信号量 } portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);//如果需要的话进行一次任务切换 } }

DMA发送函数接口

复制//======================================= //串口DMA发送函数 //======================================= void uart_DMA_send(u8 *str,u16 ndtr) { u8 i; u8 *p=str; while(xSemaphoreTake(uartDMATCSemaphore,2)!=pdTRUE);//获取信号量，等待DMA发送可用 DMA_Cmd(Uart_Tx_DMAStream, DISABLE); //关闭DMA传输 while (DMA_GetCmdStatus(Uart_Tx_DMAStream) != DISABLE){} //确保DMA可以被设置 DMA_SetCurrDataCounter(Uart_Tx_DMAStream,ndtr); //数据传输量 for(i=0;i;i++)>

复制DMA接收

复制串口DMA接收配置

复制需要配置一个接收地址和一个接收长度，用于DMA接收数据的暂存。

复制复制//======================================= //串口DMA接收配置 //======================================= void dma_uart_rx_init() { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能 DMA_DeInit(Uart_Rx_DMAStream);//使用—–>DMA2_Stream5 while (DMA_GetCmdStatus(Uart_Rx_DMAStream) != DISABLE){}//等待DMA可配置 /* 配置 DMA Stream */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4; //通道选择 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //源：DMA外设地址 DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (u32)ReceiveBuff; //目的：DMA存储器0地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; //方向：外设到存储器模式 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BUF_SIZE; //长度：数据传输量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设非增量模式 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器增量模式 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度:8位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //存储器数据长度:8位 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //使用普通模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA优先级：中等优先级 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; //FIFO模式 DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full; //FIFO大小 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single; //存储器单次传输 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; //外设单次传输 DMA_Init(Uart_Rx_DMAStream, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); //使能串口1的DMA接收 DMA_Cmd (Uart_Rx_DMAStream,ENABLE);//使能 }

复制串口空闲中断

复制串口空闲中断的作用与上一篇介绍的一样，都是在发送完一串字符后被触发，这次由于使用了DMA接收，所以接收的数据在DMA缓冲区，且接收的数据长度可用根DMA接收通道的总长度与剩余长度的差值来计算，将接收的数据复制出来使用即可，同时释放自定义的串口空闲信号量，以便其它任务可用及时获取串口接收到的数据。

复制复制//======================================= //串口1空闲中断服务程序，用于DMA接收 //======================================= void USART1_IRQHandler(void) { uint8_t data;//接收数据暂存变量 BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken; if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)//空闲中断 { data = USART1->SR; data = USART1->DR; DMA_Cmd(Uart_Rx_DMAStream,DISABLE);//关闭DMA接收 while (DMA_GetCmdStatus(Uart_Rx_DMAStream) != DISABLE){} //确保DMA可以被设置 rx_cnt = BUF_SIZE – DMA_GetCurrDataCounter(Uart_Rx_DMAStream);//得到真正接收数据个数 DMA_SetCurrDataCounter(Uart_Rx_DMAStream,BUF_SIZE);//重新设置接收数据个数 //printf(“rx_cnt:%drn”,rx_cnt); memcpy(rxbuf,ReceiveBuff,rx_cnt);//先复制出来，防止下次的数据来了之后将其覆盖 DMA_ClearFlag(Uart_Rx_DMAStream,DMA_FLAG_TCIF5 | DMA_FLAG_FEIF5 | DMA_FLAG_DMEIF5 | DMA_FLAG_TEIF5 | DMA_FLAG_HTIF5);//这里的各种标志还没搞懂 DMA_Cmd(Uart_Rx_DMAStream,ENABLE); //开启DMA接收 if(uartRxIDLESemaphore!=NULL) { //printf(“nnnnnnnrn”); //释放二值信号量 xSemaphoreGiveFromISR(uartRxIDLESemaphore,&xHigherPriorityTaskWoken);//释放串口空闲中断二值信号量 } portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);//如果需要的话进行一次任务切换 } }

复制串口配置与测试任务

复制串口配置

复制基础的GPIO配置，以及串口空闲中断配置，并调用上面的串口DMA发送与接收配置。

复制复制//======================================= //串口配置 //======================================= void uart_init(u32 bound) { //GPIO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟 //串口1对应引脚复用映射 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1 //USART1端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10 //USART1 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率设置 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字长为8位数据格式 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1 //DMA Config dma_uart_tx_init();//串口DMA发送配置 dma_uart_rx_init();//串口DMA接收配置 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//开启串口空闲中断 //Usart1 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //串口1中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=6; //抢占优先级8 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0; //子优先级0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器 USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 }

复制测试任务

复制创建DMA发送完成信号量和串口空闲信号量，并先释放DMA发送完成信号量，用于第一次DMA发送时获取信号量。然后测试两条DMA发送不定长字符串，最后测试DMA接收不定长字符串。

复制复制//打印任务函数(测试任务) void print_task(void *pvParameters) { //创建二值信号量 uartDMATCSemaphore = xSemaphoreCreateBinary(); uartRxIDLESemaphore = xSemaphoreCreateBinary(); xSemaphoreGive(uartDMATCSemaphore); u8 str1[]=”ma nong ai xue xirn”; uart_DMA_send(str1,sizeof(str1)); u8 str2[]=”xxpcb.github.iorn”; uart_DMA_send(str2,sizeof(str2)); BaseType_t err = pdFALSE; while(1) { err=xSemaphoreTake(uartRxIDLESemaphore,5); //获取信号量 if(err==pdTRUE) //获取信号量成功 { uart_DMA_send(“receive:”,sizeof(“receive:”)); uart_DMA_send(rxbuf,rx_cnt); uart_DMA_send(“rn”,sizeof(“rn”)); rx_cnt=0; } } }

复制实验结果

复制通过串口助手，可以先接收到DMA发送的两个字符串（第一条hello是测试串口的，不是DMA发的），然后通过串口调试助手发送两次nice to meet you，测试DMA接收。

复制复制hello ma nong ai xue xi xxpcb.github.io receive:nice to meet you receive:nice to meet you 审核编辑：汤梓红