STM32 USART串口DMA 接收和发送的源码详解！ - 好文

硬件平台：STM32F103ZET6；

开发环境：KEIL 4；

先说说应用通讯模式，串口终端的工作方式和迪文屏差不多，终端被动接受MCU发的指令，终端会偶尔主动发送一些数据给MCU（像迪文屏的触摸信息上传）。

串口DMA发送：

发送数据的流程：

前台程序中有数据要发送，则需要做如下几件事

1.      在数据发送缓冲区内放好要发送的数据，说明：此数据缓冲区的首地址必须要在DMA初始化的时候写入到DMA配置中去。

2.      将数据缓冲区内要发送的数据字节数赋值给发送DMA通道，（串口发送DMA和串口接收DAM不是同一个DMA通道）

3.      开启DMA，一旦开启，则DMA开始发送数据，说明一下：在KEIL调试好的时候，DMA和调试是不同步的，即不管Keil 是什么状态，DMA
总是发送数据。

4.      等待发送完成标志位，即下面的终端服务函数中的第3点设置的标志位。或者根据自己的实际情况来定，是否要一直等待这个标志位，也可以通过状态机的方式来循环查询也可以。或者其他方式。

判断数据发送完成：

启动DMA并发送完后，产生DMA发送完成中断，在中断函数中做如下几件事：

1. 清DMA发送完成中断标志位

2. 关闭串口发送DMA通道

3. 给前台程序设置一个软件标志位，说明数据已经发送完毕

串口DMA接收：

接收数据的流程：

串口接收DMA在初始化的时候就处于开启状态，一直等待数据的到来，在软件上无需做任何事情，只要在初始化配置的时候设置好配置就可以了。

判断数据数据接收完成：

       这里判断接收完成是通过串口空闲中断的方式实现，即当串口数据流停止后，就会产生IDLE中断。这个中断里面做如下几件事：

1.      关闭串口接收DMA通道，2点原因：1.防止后面又有数据接收到，产生干扰。2.便于DMA的重新配置赋值，下面第4点。

2.      清除DMA 所有标志位

3.      从DMA寄存器中获取接收到的数据字节数

4.      重新设置DMA下次要接收的数据字节数，注意，这里是给DMA寄存器重新设置接收的计数值，这个数量只能大于或者等于可能接收的字节数，否则当DMA
接收计数器递减到0的时候，又会重载这个计数值，重新循环递减计数，所以接收缓冲区的数据则会被覆盖丢失。

5.  开启DMA通道，等待下一次的数据接收，注意，对DMA的相关寄存器配置写入，如第4条的写入计数值，必须要在关闭DMA的条件进行，否则操作无效。

说明一下，STM32的IDLE的中断在串口无数据接收的情况下，是不会一直产生的，产生的条件是这样的，当清除IDLE
标志位后，必须有接收到第一个数据后，才开始触发，一断接收的数据断流，没有接收到数据，即产生IDLE中断。

USART 和 DMA 硬件初始化配置 /*--- LumModule Usart Config
---------------------------------------*/ #define LUMMOD_UART USART3 #define
LUMMOD_UART_GPIO GPIOC #define LUMMOD_UART_CLK RCC_APB1Periph_USART3 #define
LUMMOD_UART_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC #define LUMMOD_UART_RxPin GPIO_Pin_11
#define LUMMOD_UART_TxPin GPIO_Pin_10 #define LUMMOD_UART_IRQn USART3_IRQn
#define LUMMOD_UART_DR_Base (USART3_BASE + 0x4) //0x40013804 #define
LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel DMA1_Channel2 #define LUMMOD_UART_Tx_DMA_FLAG
DMA1_FLAG_GL2//DMA1_FLAG_TC2 | DMA1_FLAG_TE2 #define LUMMOD_UART_Tx_DMA_IRQ
DMA1_Channel2_IRQn #define LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel DMA1_Channel3 #define
LUMMOD_UART_Rx_DMA_FLAG DMA1_FLAG_GL3//DMA1_FLAG_TC3 | DMA1_FLAG_TE3 #define
LUMMOD_UART_Rx_DMA_IRQ DMA1_Channel3_IRQn void Uart_Init(void) {
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; /* System Clocks Configuration */ //=
System Clocks Configuration ==============================// /* Enable GPIO
clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(LUMMOD_UART_GPIO_CLK , ENABLE ); //
开启串口所在IO端口的时钟 /* Enable USART Clock */ RCC_APB1PeriphClockCmd(LUMMOD_UART_CLK,
ENABLE); // 开始串口时钟
//=NVIC_Configuration======================================// /* Configure the
NVIC Preemption Priority Bits */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_3); /* Enable the DMA Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = LUMMOD_UART_Tx_DMA_IRQ; // 发送DMA通道的中断配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 优先级设置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
/* Enable the USART Interrupt */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =
LUMMOD_UART_IRQn; // 串口中断配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//=GPIO_Configuration====================================================//
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_USART3, ENABLE); //
我这里没有用默认IO口，所以进行了重新映射，这个可以根据自己的硬件情况配置选择 /* Configure USART3 Rx as input
floating */ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 串口接收IO口的设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LUMMOD_UART_RxPin; GPIO_Init(LUMMOD_UART_GPIO,
&GPIO_InitStructure); /* Configure USART3 Tx as alternate function push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 串口发送IO口的设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 这里设置成复用形式的推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LUMMOD_UART_TxPin; GPIO_Init(LUMMOD_UART_GPIO,
&GPIO_InitStructure); DMA_Uart_Init(); // 串口 DMA 配置 /* USART Format
configuration ------------------------------------------------------*/
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 串口格式配置
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; /* Configure
USART3 */ USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; // 波特率设置
USART_Init(LUMMOD_UART, &USART_InitStructure); /* Enable USART3 Receive and
Transmit interrupts */ USART_ITConfig(LUMMOD_UART, USART_IT_IDLE, ENABLE); //
开启串口空闲IDEL 中断 /* Enable the USART3 */ USART_Cmd(LUMMOD_UART, ENABLE); // 开启串口
/* Enable USARTy DMA TX request */ USART_DMACmd(LUMMOD_UART, USART_DMAReq_Tx,
ENABLE); // 开启串口DMA发送 USART_DMACmd(LUMMOD_UART, USART_DMAReq_Rx, ENABLE); //
开启串口DMA接收 } void DMA_Uart_Init(void) { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; /*
DMA clock enable */ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //
开启DMA1时钟 //=DMA_Configuration===============================================//
/*--- LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel DMA Config ---*/
DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DISABLE); // 关DMA通道
DMA_DeInit(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel); // 恢复缺省值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&LUMMOD_UART->DR);//
设置串口发送数据寄存器 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)LumMod_Tx_Buf; //
设置发送缓冲区首地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; // 设置外设位目标，内存缓冲区
->外设寄存器 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = LUMMOD_TX_BSIZE; //
需要发送的字节数，这里其实可以设置为0，因为在实际要发送的时候，会重新设置次值 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc =
DMA_PeripheralInc_Disable; // 外设地址不做增加调整，调整不调整是DMA自动实现的
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // 内存缓冲区地址增加调整
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //
外设数据宽度8位，1个字节 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
// 内存数据宽度8位，1个字节 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; // 单次传输模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; // 优先级设置
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 关闭内存到内存的DMA模式
DMA_Init(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, &DMA_InitStructure); // 写入配置
DMA_ClearFlag(LUMMOD_UART_Tx_DMA_FLAG); // 清除DMA所有标志
DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DISABLE); // 关闭DMA
DMA_ITConfig(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DMA_IT_TC, ENABLE); // 开启发送DMA通道中断
/*--- LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel DMA Config ---*/
DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, DISABLE); // 关DMA通道
DMA_DeInit(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel); // 恢复缺省值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&LUMMOD_UART->DR);//
设置串口接收数据寄存器 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)LumMod_Rx_Buf; //
设置接收缓冲区首地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; // 设置外设为数据源，外设寄存器
-> 内存缓冲区 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = LUMMOD_RX_BSIZE; // 需要最大可能接收到的字节数
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //
外设地址不做增加调整，调整不调整是DMA自动实现的 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc =
DMA_MemoryInc_Enable; // 内存缓冲区地址增加调整 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =
DMA_PeripheralDataSize_Byte; // 外设数据宽度8位，1个字节
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //
内存数据宽度8位，1个字节 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; // 单次传输模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; // 优先级设置
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 关闭内存到内存的DMA模式
DMA_Init(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, &DMA_InitStructure); // 写入配置
DMA_ClearFlag(LUMMOD_UART_Rx_DMA_FLAG); // 清除DMA所有标志
DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, ENABLE); // 开启接收DMA通道，等待接收数据 } void
BSP_Init(void) { Uart_Init(); }
//============================================================// DMA 发送应用源码
void DMA1_Channel2_IRQHandler(void) { if(DMA_GetITStatus(DMA1_FLAG_TC2)) {
LumMod_Uart_DAM_Tx_Over(); } } void LumMod_Uart_DAM_Tx_Over(void) {
DMA_ClearFlag(LUMMOD_UART_Tx_DMA_FLAG); // 清除标志
DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, DISABLE); // 关闭DMA通道
OSMboxPost(mbLumModule_Tx, (void*)1); // 设置标志位，这里我用的是UCOSII ，可以根据自己的需求进行修改 }
void LumMod_Cmd_WriteParam( uint8 sample_num, uint8 *psz_param ) { uint8 err;
uint8 LumMod_Tx_Index ; LumMod_Tx_Index = 0; LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] =
1; LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 2; LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 3;
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 4; LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 5;
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 6; LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 7;
LumMod_Tx_Buf[LumMod_Tx_Index++] = 8; LumMod_Uart_Start_DMA_Tx( LumMod_Tx_Index
); OSMboxPend(mbLumModule_Tx, 0, &err); } void
LumMod_Uart_Start_DMA_Tx(uint16_t size) { LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel->CNDTR =
(uint16_t)size; // 设置要发送的字节数目 DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Tx_DMA_Channel, ENABLE);
//开始DMA发送 } //============================================================//
DMA 接收应用源码 void USART3_IRQHandler(void) { if(USART_GetITStatus(USART3,
USART_IT_IDLE) != RESET) // 空闲中断 { LumMod_Uart_DMA_Rx_Data();
USART_ReceiveData( USART3 ); // Clear IDLE interrupt flag bit } } void
LumMod_Uart_DMA_Rx_Data(void) { DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, DISABLE);
// 关闭DMA ，防止干扰 DMA_ClearFlag( LUMMOD_UART_Rx_DMA_FLAG ); // 清DMA标志位
LumMod_Rx_Data.index = LUMMOD_RX_BSIZE -
DMA_GetCurrDataCounter(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel); //获得接收到的字节数
LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel->CNDTR = LUMMOD_RX_BSIZE; //
重新赋值计数值，必须大于等于最大可能接收到的数据帧数目 DMA_Cmd(LUMMOD_UART_Rx_DMA_Channel, ENABLE); /* DMA
开启，等待数据。注意，如果中断发送数据帧的速率很快，MCU来不及处理此次接收到的数据，中断又发来数据的话，这里不能开启，否则数据会被覆盖。有2种方式解决。 }

    1. 在重新开启接收DMA通道之前，将LumMod_Rx_Buf缓冲区里面的数据复制到另外一个数组中，然后再开启DMA，然后马上处理复制出来的数据。


2. 建立双缓冲，在LumMod_Uart_DMA_Rx_Data函数中，重新配置DMA_MemoryBaseAddr 的缓冲区地址，那么下次接收到的数据就会保存到新的缓冲区中，不至于被覆盖。*/

    OSMboxPost(mbLumModule_Rx, LumMod_Rx_Buf); // 发送接收到新数据标志，供前台程序查询

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