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一个STM32串口DMA发送 接收(1.5Mbps波特率)机制

FPGA之家 来源:FPGA之家 作者:FPGA之家 2020-11-02 11:24 次阅读

偶然看到一篇很干文章,整理分享给大家:

1 前言

直接存储器访问(Direct Memory Access),简称DMA。DMA是CPU一个用于数据从一个地址空间到另一地址空间“搬运”(拷贝)的组件,数据拷贝过程不需CPU干预,数据拷贝结束则通知CPU处理。

因此,大量数据拷贝时,使用DMA可以释放CPU资源。DMA数据拷贝过程,典型的有:

内存—>内存,内存间拷贝

外设—>内存,如uart、spi、i2c等总线接收数据过程

内存—>外设,如uart、spi、i2c等总线发送数据过程

2 串口有必要使用DMA吗

串口(uart)是一种低速的串行异步通信,适用于低速通信场景,通常使用的波特率小于或等于115200bps。

对于小于或者等于115200bps波特率的,而且数据量不大的通信场景,一般没必要使用DMA,或者说使用DMA并未能充分发挥出DMA的作用。

对于数量大,或者波特率提高时,必须使用DMA以释放CPU资源,因为高波特率可能带来这样的问题:

对于发送,使用循环发送,可能阻塞线程,需要消耗大量CPU资源“搬运”数据,浪费CPU

对于发送,使用中断发送,不会阻塞线程,但需浪费大量中断资源,CPU频繁响应中断;以115200bps波特率,1s传输11520字节,大约69us需响应一次中断,如波特率再提高,将消耗更多CPU资源

对于接收,如仍采用传统的中断模式接收,同样会因为频繁中断导致消耗大量CPU资源

因此,高波特率场景下,串口非常有必要使用DMA。

3 实现方式

整体设计图

4 STM32串口使用DMA

关于STM32串口使用DMA,不乏一些开发板例程及网络上一些博主的使用教程。使用步骤、流程、配置基本大同小异,正确性也没什么毛病,但都是一些基本的Demo例子,作为学习过程没问题;实际项目使用缺乏严谨性,数据量大时可能导致数据异常。

测试平台:

STM32F030C8T6

UART1/UART2

DMA1 Channel2—Channel5

ST标准库

主频48MHz(外部12MHz晶振)

在这里插入图片描述

5 串口DMA接收

5.1 基本流程

串口接收流程图

5.2 相关配置

关键步骤

【1】初始化串口

【2】使能串口DMA接收模式,使能串口空闲中断

【3】配置DMA参数,使能DMA通道buf半满(传输一半数据)中断、buf溢满(传输数据完成)中断

为什么需要使用DMA 通道buf半满中断?

很多串口DMA模式接收的教程、例子,基本是使用了“空间中断”+“DMA传输完成中断”来接收数据。

实质上这是存在风险的,当DMA传输数据完成,CPU介入开始拷贝DMA通道buf数据,如果此时串口继续有数据进来,DMA继续搬运数据到buf,就有可能将数据覆盖,因为DMA数据搬运是不受CPU控制的,即使你关闭了CPU中断。

严谨的做法需要做双buf,CPU和DMA各自一块内存交替访问,即是"乒乓缓存” ,处理流程步骤应该是这样:

【1】第一步,DMA先将数据搬运到buf1,搬运完成通知CPU来拷贝buf1数据

【2】第二步,DMA将数据搬运到buf2,与CPU拷贝buf1数据不会冲突

【3】第三步,buf2数据搬运完成,通知CPU来拷贝buf2数据

【4】执行完第三步,DMA返回执行第一步,一直循环

双缓存DMA数据搬运过程

STM32F0系列DMA不支持双缓存(以具体型号为准)机制,但提供了一个buf"半满中断"。

即是数据搬运到buf大小的一半时,可以产生一个中断信号。基于这个机制,我们可以实现双缓存功能,只需将buf空间开辟大一点即可。

【1】第一步,DMA将数据搬运完成buf的前一半时,产生“半满中断”,CPU来拷贝buf前半部分数据

【2】第二步,DMA继续将数据搬运到buf的后半部分,与CPU拷贝buf前半部数据不会冲突

【3】第三步,buf后半部分数据搬运完成,触发“溢满中断”,CPU来拷贝buf后半部分数据

【4】执行完第三步,DMA返回执行第一步,一直循环

使用半满中断DMA数据搬运过程

UART2 DMA模式接收配置代码如下,与其他外设使用DMA的配置基本一致,留意关键配置:

串口接收,DMA通道工作模式设为连续模式

使能DMA通道接收buf半满中断、溢满(传输完成)中断

启动DMA通道前清空相关状态标识,防止首次传输错乱数据

左右滑动查看全部代码>>>

voidbsp_uart2_dmarx_config(uint8_t*mem_addr,uint32_tmem_size) { DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure; DMA_DeInit(DMA1_Channel5); DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&(USART2->RDR);/*UART2接收数据地址*/ DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)mem_addr;/*接收buf*/ DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;/*传输方向:外设->内存*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=mem_size;/*接收buf大小*/ 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;/*连续模式*/ DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_VeryHigh; DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure); DMA_ITConfig(DMA1_Channel5,DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE,ENABLE);/*使能DMA半满、溢满、错误中断*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC5);/*清除相关状态标识*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT5); DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE); }

DMA 错误中断“DMA_IT_TE”,一般用于前期调试使用,用于检查DMA出现错误的次数,发布软件可以不使能该中断。

5.3 接收处理

基于上述描述机制,DMA方式接收串口数据,有三种中断场景需要CPU去将buf数据拷贝到fifo中,分别是:

DMA通道buf溢满(传输完成)场景

DMA通道buf半满场景

串口空闲中断场景

前两者场景,前面文章已经描述。串口空闲中断指的是,数据传输完成后,串口监测到一段时间内没有数据进来,则触发产生的中断信号。

5.3 .1 接收数据大小

数据传输过程是随机的,数据大小也是不定的,存在几类情况:

数据刚好是DMA接收buf的整数倍,这是理想的状态

数据量小于DMA接收buf或者小于接收buf的一半,此时会触发串口空闲中断

因此,我们需根据“DMA通道buf大小”、“DMA通道buf剩余空间大小”、“上一次接收的总数据大小”来计算当前接收的数据大小。

/*获取DMA通道接收buf剩余空间大小*/ uint16_tDMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef*DMAy_Channelx);

DMA通道buf溢满场景计算

接收数据大小=DMA通道buf大小-上一次接收的总数据大小

DMA通道buf溢满中断处理函数:

左右滑动查看全部代码>>>

voiduart_dmarx_done_isr(uint8_tuart_id) { uint16_trecv_size; recv_size=s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size-s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size; fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo, (constuint8_t*)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]),recv_size); s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size=0; }

DMA通道buf半满场景计算

接收数据大小=DMA通道接收总数据大小-上一次接收的总数据大小 DMA通道接收总数据大小=DMA通道buf大小-DMA通道buf剩余空间大小

DMA通道buf半满中断处理函数:

左右滑动查看全部代码>>>

voiduart_dmarx_half_done_isr(uint8_tuart_id) { uint16_trecv_total_size; uint16_trecv_size; if(uart_id==0) { recv_total_size=s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size-bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size(); } elseif(uart_id==1) { recv_total_size=s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size-bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size(); } recv_size=recv_total_size-s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size; fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo, (constuint8_t*)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]),recv_size); s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size=recv_total_size;/*记录接收总数据大小*/ }

串口空闲中断场景计算

串口空闲中断场景的接收数据计算与“DMA通道buf半满场景”计算方式是一样的。

串口空闲中断处理函数:

左右滑动查看全部代码>>>

voiduart_dmarx_idle_isr(uint8_tuart_id) { uint16_trecv_total_size; uint16_trecv_size; if(uart_id==0) { recv_total_size=s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size-bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size(); } elseif(uart_id==1) { recv_total_size=s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size-bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size(); } recv_size=recv_total_size-s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size; s_UartTxRxCount[uart_id*2+1]+=recv_size; fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo, (constuint8_t*)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]),recv_size); s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size=recv_total_size; }

注:串口空闲中断处理函数,除了将数据拷贝到串口接收fifo中,还可以增加特殊处理,如作为串口数据传输完成标识、不定长度数据处理等等。

5.3.2 接收数据偏移地址

将有效数据拷贝到fifo中,除了需知道有效数据大小外,还需知道数据存储于DMA 接收buf的偏移地址。

有效数据偏移地址只需记录上一次接收的总大小即,可,在DMA通道buf全满中断处理函数将该值清零,因为下一次数据将从buf的开头存储。

在DMA通道buf溢满中断处理函数中将数据偏移地址清零:

voiduart_dmarx_done_isr(uint8_tuart_id) { /*todo*/ s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size=0; }

5.4 应用读取串口数据方法

经过前面的处理步骤,已将串口数据拷贝至接收fifo,应用程序任务只需从fifo获取数据进行处理。前提是,处理效率必须大于DAM接收搬运数据的效率,否则导致数据丢失或者被覆盖处理。

6 串口DMA发送

5.1 基本流程

串口发送流程图

5.2 相关配置

关键步骤

【1】初始化串口

【2】使能串口DMA发送模式

【3】配置DMA发送通道,这一步无需在初始化设置,有数据需要发送时才配置使能DMA发送通道

UART2 DMA模式发送配置代码如下,与其他外设使用DMA的配置基本一致,留意关键配置:

串口发送是,DMA通道工作模式设为单次模式(正常模式),每次需要发送数据时重新配置DMA

使能DMA通道传输完成中断,利用该中断信息处理一些必要的任务,如清空发送状态、启动下一次传输

启动DMA通道前清空相关状态标识,防止首次传输错乱数据

左右滑动查看全部代码>>>

voidbsp_uart2_dmatx_config(uint8_t*mem_addr,uint32_tmem_size) { DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure; DMA_DeInit(DMA1_Channel4); DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&(USART2->TDR);/*UART2发送数据地址*/ DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)mem_addr;/*发送数据buf*/ DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST;/*传输方向:内存->外设*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=mem_size;/*发送数据buf大小*/ 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_Normal;/*单次模式*/ 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|DMA_IT_TE,ENABLE);/*使能传输完成中断、错误中断*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC4);/*清除发送完成标识*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);/*启动DMA发送*/ }

5.3 发送处理

串口待发送数据存于发送fifo中,发送处理函数需要做的的任务就是循环查询发送fifo是否存在数据,如存在则将该数据拷贝到DMA发送buf中,然后启动DMA传输。

前提是需要等待上一次DMA传输完毕,即是DMA接收到DMA传输完成中断信号"DMA_IT_TC"。

串口发送处理函数:

左右滑动查看全部代码>>>

voiduart_poll_dma_tx(uint8_tuart_id) { uint16_tsize=0; if(0x01==s_uart_dev[uart_id].status) { return; } size=fifo_read(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo,s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf, s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf_size); if(size!=0) { s_UartTxRxCount[uart_id*2+0]+=size; if(uart_id==0) { s_uart_dev[uart_id].status=0x01;/*DMA发送状态*/ bsp_uart1_dmatx_config(s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf,size); } elseif(uart_id==1) { s_uart_dev[uart_id].status=0x01;/*DMA发送状态,必须在使能DMA传输前置位,否则有可能DMA已经传输并进入中断*/ bsp_uart2_dmatx_config(s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf,size); } } }

注意发送状态标识,必须先置为“发送状态”,然后启动DMA 传输。如果步骤反过来,在传输数据量少时,DMA传输时间短,“DMA_IT_TC”中断可能比“发送状态标识置位”先执行,导致程序误判DMA一直处理发送状态(发送标识无法被清除)。

注:关于DMA发送数据启动函数,有些博客文章描述只需改变DMA发送buf的大小即可;经过测试发现,该方法在发送数据量较小时可行,数据量大后,导致发送失败,而且不会触发DMA发送完成中断。因此,可靠办法是:每次启动DMA发送,重新配置DMA通道所有参数。该步骤只是配置寄存器过程,实质上不会占用很多CPU执行时间。

DMA传输完成中断处理函数:

voiduart_dmatx_done_isr(uint8_tuart_id) { s_uart_dev[uart_id].status=0;/*清空DMA发送状态标识*/ }

上述串口发送处理函数可以在几种情况调用:

主线程任务调用,前提是线程不能被其他任务阻塞,否则导致fifo溢出

voidthread(void) { uart_poll_dma_tx(DEV_UART1); uart_poll_dma_tx(DEV_UART2); }

定时器中断中调用

voidTIMx_IRQHandler(void) { uart_poll_dma_tx(DEV_UART1); uart_poll_dma_tx(DEV_UART2); }

DMA通道传输完成中断中调用

voidDMA1_Channel4_5_IRQHandler(void) { if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC4)) { UartDmaSendDoneIsr(UART_2); DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4); uart_poll_dma_tx(DEV_UART2); } }

每次拷贝多少数据量到DMA发送buf:

关于这个问题,与具体应用场景有关,遵循的原则就是:只要发送fifo的数据量大于等于DMA发送buf的大小,就应该填满DMA发送buf,然后启动DMA传输,这样才能充分发挥会DMA性能。

因此,需兼顾每次DMA传输的效率和串口数据流实时性,参考着几类实现:

周期查询发送fifo数据,启动DMA传输,充分利用DMA发送效率,但可能降低串口数据流实时性

实时查询发送fifo数据,加上超时处理,理想的方法

在DMA传输完成中断中处理,保证实时连续数据流

6 串口设备

6.1 数据结构

/*串口设备数据结构*/ typedefstruct { uint8_tstatus;/*发送状态*/ _fifo_ttx_fifo;/*发送fifo*/ _fifo_trx_fifo;/*接收fifo*/ uint8_t*dmarx_buf;/*dma接收缓存*/ uint16_tdmarx_buf_size;/*dma接收缓存大小*/ uint8_t*dmatx_buf;/*dma发送缓存*/ uint16_tdmatx_buf_size;/*dma发送缓存大小*/ uint16_tlast_dmarx_size;/*dma上一次接收数据大小*/ }uart_device_t;

6.2 对外接口

左右滑动查看全部代码>>>

/*串口注册初始化函数*/ voiduart_device_init(uint8_tuart_id) { if(uart_id==1) { /*配置串口2收发fifo*/ fifo_register(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo,&s_uart2_tx_buf[0], sizeof(s_uart2_tx_buf),fifo_lock,fifo_unlock); fifo_register(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,&s_uart2_rx_buf[0], sizeof(s_uart2_rx_buf),fifo_lock,fifo_unlock); /*配置串口2DMA收发buf*/ s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf=&s_uart2_dmarx_buf[0]; s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size=sizeof(s_uart2_dmarx_buf); s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf=&s_uart2_dmatx_buf[0]; s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf_size=sizeof(s_uart2_dmatx_buf); bsp_uart2_dmarx_config(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf, sizeof(s_uart2_dmarx_buf)); s_uart_dev[uart_id].status=0; } } /*串口发送函数*/ uint16_tuart_write(uint8_tuart_id,constuint8_t*buf,uint16_tsize) { returnfifo_write(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo,buf,size); } /*串口读取函数*/ uint16_tuart_read(uint8_tuart_id,uint8_t*buf,uint16_tsize) { returnfifo_read(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,buf,size); }

7 相关文章

依赖的fifo参考该文章:

通用环形缓冲区模块:

https://acuity.blog.csdn.net/article/details/78902689

8 完整源码

代码仓库:

https://github.com/Prry/stm32f0-uart-dma

串口&DMA底层配置:

左右滑动查看全部代码>>>

#include #include #include #include"stm32f0xx.h" #include"bsp_uart.h" /** *@brief *@param *@retval */ staticvoidbsp_uart1_gpio_init(void) { GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; #if0 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE); GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_0); GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_0); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_Level_3; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); #else RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA,ENABLE); GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_1); GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_1); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_Level_3; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); #endif } /** *@brief *@param *@retval */ staticvoidbsp_uart2_gpio_init(void) { GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE); GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_1); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); } /** *@brief *@param *@retval */ voidbsp_uart1_init(void) { USART_InitTypeDefUSART_InitStructure; NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; bsp_uart1_gpio_init(); /*使能串口和DMA时钟*/ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); USART_InitStructure.USART_BaudRate=57600; 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); USART_ITConfig(USART1,USART_IT_IDLE,ENABLE);/*使能空闲中断*/ USART_OverrunDetectionConfig(USART1,USART_OVRDetection_Disable); USART_Cmd(USART1,ENABLE); USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx|USART_DMAReq_Tx,ENABLE);/*使能DMA收发*/ /*串口中断*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority=2; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /*DMA中断*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=DMA1_Channel2_3_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority=0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } /** *@brief *@param *@retval */ voidbsp_uart2_init(void) { USART_InitTypeDefUSART_InitStructure; NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; bsp_uart2_gpio_init(); /*使能串口和DMA时钟*/ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE); USART_InitStructure.USART_BaudRate=57600; 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);/*使能空闲中断*/ USART_OverrunDetectionConfig(USART2,USART_OVRDetection_Disable); USART_Cmd(USART2,ENABLE); USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Rx|USART_DMAReq_Tx,ENABLE);/*使能DMA收发*/ /*串口中断*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority=2; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /*DMA中断*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=DMA1_Channel4_5_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority=0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } voidbsp_uart1_dmatx_config(uint8_t*mem_addr,uint32_tmem_size) { DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure; DMA_DeInit(DMA1_Channel2); DMA_Cmd(DMA1_Channel2,DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&(USART1->TDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)mem_addr; DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST;/*传输方向:内存->外设*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=mem_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_Normal; DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel2,&DMA_InitStructure); DMA_ITConfig(DMA1_Channel2,DMA_IT_TC|DMA_IT_TE,ENABLE); DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC2);/*清除发送完成标识*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel2,ENABLE); } voidbsp_uart1_dmarx_config(uint8_t*mem_addr,uint32_tmem_size) { DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure; DMA_DeInit(DMA1_Channel3); DMA_Cmd(DMA1_Channel3,DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&(USART1->RDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)mem_addr; DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;/*传输方向:外设->内存*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=mem_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(DMA1_Channel3,&DMA_InitStructure); DMA_ITConfig(DMA1_Channel3,DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE,ENABLE);/*使能DMA半满、全满、错误中断*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC3); DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT3); DMA_Cmd(DMA1_Channel3,ENABLE); } uint16_tbsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size(void) { returnDMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel3);/*获取DMA接收buf剩余空间*/ } voidbsp_uart2_dmatx_config(uint8_t*mem_addr,uint32_tmem_size) { DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure; DMA_DeInit(DMA1_Channel4); DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&(USART2->TDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)mem_addr; DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST;/*传输方向:内存->外设*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=mem_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_Normal; 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|DMA_IT_TE,ENABLE); DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC4);/*清除发送完成标识*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE); } voidbsp_uart2_dmarx_config(uint8_t*mem_addr,uint32_tmem_size) { DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure; DMA_DeInit(DMA1_Channel5); DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&(USART2->RDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)mem_addr; DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;/*传输方向:外设->内存*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=mem_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(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure); DMA_ITConfig(DMA1_Channel5,DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE,ENABLE);/*使能DMA半满、全满、错误中断*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC5); DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT5); DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE); } uint16_tbsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size(void) { returnDMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);/*获取DMA接收buf剩余空间*/ }

压力测试:

1.5Mbps波特率,串口助手每毫秒发送1k字节数据,stm32f0 DMA接收数据,再通过DMA发送回串口助手,毫无压力。

1.5Mbps波特率,可传输大文件测试,将接收数据保存为文件,与源文件比较。

串口高波特率测试需要USB转TLL工具及串口助手都支持才可行,推荐CP2102、FT232芯片的USB转TTL工具。

1.5Mbps串口回环压力测试

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_20553613/article/details/108367512

责任编辑:xj

原文标题:一个严谨的STM32串口DMA发送&接收(1.5Mbps波特率)机制

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