2018年09月09日 | stm32串口DMA方式发送数据

• DMA发送数据

• 启动DMA并发送完成后，产生DMA发送完成中断，在DMA中断服务函数中执行以下操作： 
  

• 在数据发送缓冲区内放好要发送的数据（此数据缓冲区的首地址必须要在DMA初始化时写入到DMA配置中去）

• 将数据缓冲区内要发送的数据字节数传给DMA通道（串口发送和接收不是同一个通道）

• 开启DMA,一旦开启，则DMA开始发送数据，

• 等待数据发送完成标志！

• 判断数据发送完成： 
  

1. 清DMA发送完成标志

2. 关闭串口发送DMA通道

3. 给前台（应用）程序设置一个软件标志位，说明数据发送完成。

• DMA接收数据 
  串口接收DMA在初始化时就处于开启状态，一直等待数据的到来，串口中断IDLE在串口一直没有数据时，是不会产生的，产生的条件是：当清除IDLE标志位后，必须有接收到第一个数据后才触发，一旦接收的数据断流，即产生IDLE中断。 
  这里判断接收数据完成是通过串口的空闲方式实现，即当串口的数据流停止后，就会产生IDLE中断，在中断里做

• 关闭串口接收的DMA通道。一是防止又有数据接收到，产生干扰；二是便于DMA重新配置赋值。

• 清除DMA中断标志位

• 从DMA寄存器中获取接收到的数据字节数（对于上层应用很有必要）

• 重新设置DMA下次需要接收到的数据字节数（必须大于预期的接收值长度，否则计数减到0时又会复位，覆盖接收缓冲区中的数据，导致数据丢失！）

• 开启DMA通道，等待下一次的数据接收

• 可以设置信号量，通知应用程序数据接收完成，传递接收的数据长度，便于应用程序对数据的处理。

有待思考的 
！！！ 此处的接收缓冲区时来自哪里？ uart1的数据缓冲区，还是DMA的接收数据缓冲区，最大支持多少个字节？？？

！！！ DMA发送数据，网上也有看到将配置封装在发送函数中，如 
uart1_dma_send_data(uint8_t* buf, uint32_t len)，这个好处是，可以变化mem地址（buf数组，以及长度可以适当配置变化），不错！

！！！ DMA接收函数，应用DMA中断判断接收完成只能依赖于DMA配置中字节长度，支持DMA传输完成，传输过半，传输错误，但对于不固定长度接收数据，this is a question. 
注意：

• DMA外设和DMA通道有对应关系，需要参考stm32手册 
  
  

• DMA传输数据时，需要明确传输的字节数目

• DMA使能情况下，不能配置传输字节数到DMA寄存器，所以也不会产生DMA数据传输（因为传输字节数目为0）

hal_uart_dma.c

#include "includes.h"

/*

    DMA方式介绍：

    DMA使用流程：

    1. 配置

        外设端：

            - 串口引脚GPIO配置

            - 串口功能参数配置（数据位格式，波特率等），此处还需要**配置对应的DMA请求允许**。

            - 如果有中断，还需要配置中断优先级

        DMA端：

            - DMA功能配置

                - 初始化DMA通道DMA_Init(DMA1_Channel4,&DMA_InitStructure);

                。 DMA源（Memory）/目的（外设）地址

                。 DMA的传输方向

                。 DMA的buffer size

                。 DMA外设（DISABLE）/Memory(ENABLE)地址自增使能配置

                。 DMA传输字节格式（支持byte,half-word,word）

                。 DMA传输方式（Normal和Circle）

                。 DMA传输优先级（共有四种,）

                。 DMA m2m使能/失能配置（此处不是用于m2m所以配置为DISABLE）

                - 清除中断标志位

                - 此处应DISABLE DMA通道，否则配置完成即会产生DMA数据传输（非期望数据）

                - 使能DMA发送完成中断

            - DMA中断服务函数

                发送数据完成后，即关闭DMA通道，发送信号量到应用程序

外设部分配置

    2. 使能（使用）

        应用程序需要发送数据时：

        - 将要发送的数据准备好，并且要知道发送多少单位数据（发送字节数）

        - 配置DMA要发送的字节数，使能DMA即可.

*/

//#define DMA_USART1_DR_Base      (USART1_BASE + 0x4) //0x40013804

#define DMA_USART1_DR_Base          0x40013804

//1. 串口1端口配置

void hal_debug_gpio_config(void)

{

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

    //DBTX  PA9  uart1_tx

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

    //DBRX  PA10   uart1_rx

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

}

//2. 串口功能配置

void hal_debug_func_config(void)

{

    USART_InitTypeDef  USART_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);

    //config uart DMA request

    USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);//enable usart1 dma send request

    USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); //enable usart1 dma recieve request

    USART_ITConfig(USART1,USART_IT_IDLE,ENABLE); //enable usart1 idle interrupt

    USART_Cmd(USART1,ENABLE);

}

//

void hal_debug_nvic_config(void){

    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;

    //uart1 interrupt

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    //dma interrupt

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;   //

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;     //

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

//3. 串口初始化

void hal_debug_init(void)

{

    hal_debug_gpio_config();

    hal_debug_func_config();

    hal_debug_nvic_config();

}

//////////////////////DMA config/////////////////////////////////

//1. uart dma configs

void uart_dma_init(void){

    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

    //Tx DMA CONFIG

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); //enable DMA1 clock

    DMA_Cmd(DMA1_Channel4,DISABLE);                                     //close DMA Channel

    DMA_DeInit(DMA1_Channel4);

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DMA_USART1_DR_Base;  //(uint32_t)(&USART1->DR)

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART1_Tx_Buf;

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_TX_BSIZE; 

    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_VeryHigh; 

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; 

    DMA_Init(DMA1_Channel4,&DMA_InitStructure);

    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL4);  // clear all DMA flags

    //DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE); // close DMA Channel

    DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE);  //open DMA send inttrupt

    //Rx DMA CONFIG 

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE);   //                       

    DMA_DeInit(DMA1_Channel5);  

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&USART1->DR);

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)USART1_Rx_Buf;        

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                    

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_RX_BSIZE;                     

    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_VeryHigh;               

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                           

    DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);            

    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL5);                              

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);  

}

///////////////////////uart dma send//////////////////////

void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)

{

    if(DMA_GetITStatus(DMA1_FLAG_TC4)==SET)

    {

            DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL4);        

            DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);  

            OSMboxPost(mbLumModule_Tx, (void*)1); 

    }

}

void uart_dma_send_enable(uint16_t size)

{

    DMA1_Channel4->CNDTR = (uint16_t)size; 

    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);       

}

void uart1_dma_send_data(void)

{

    uint8_t err;

        uint16_t i;

    uint16_t USART1_Tx_Index=0;

        for(i=0;i<8;i++){

            USART1_Tx_Buf[USART1_Tx_Index++]=i;

        }

    uart_dma_send_enable(USART1_Tx_Index);

    OSMboxPend(mbLumModule_Tx, 5000, &err);

}

///////////////////////uart dma send//////////////////////

///////////////////////uart dma recv//////////////////////

void uart1_dma_recv_data(void)

{

    uint16_t index = 0;

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE);      

    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_GL5);          

    //index = USART1_RX_BSIZE - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); 

    DMA1_Channel5->CNDTR = USART1_RX_BSIZE;   

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);       

    //OSMboxPost(mbLumModule_Rx,USART1_Rx_Buf);

}

void USART1_IRQHandler(void)

{

    if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE) != RESET)  

    {

        uart1_dma_recv_data();

        USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_IDLE);      

    }

}

///////////////////////uart dma recv//////////////////////

2. app_test.c 

该文件为app_test线程，用于1s发送一次串口数据，其中发送串口数据中应用了信号量，如果没有等待到信号量，最大等待时间为5s（加上此处的1s周期则为6s）。

#include "includes.h"

OS_STK gTest[APP_TEST_STK_SIZE];

uint8_t USART1_Tx_Buf[USART1_TX_BSIZE] = {0};

OS_EVENT *gSemEvent1 = NULL;

OS_EVENT *mbLumModule_Tx = NULL;

void app_test(void* p_arg){

    (void)p_arg;

    //create new event

    gSemEvent1 = OSSemCreate(2);

    mbLumModule_Tx = OSMboxCreate((void*)0);

    while(1){

        //OSSemPost(gSemEvent1); 

        OSTimeDly(1000);

        //printf("hello world!\r\n");

        uart1_dma_send_data();

    }

}

ucos_main.c

该函数用于创建ucos任务，一个main函数，一个创建任务的任务函数。 

其中app_test任务就是这边uart DMA发送数据的任务。

#include "includes.h"

/*

    1. 主函数

         用于启动ucos-ii操作系统，启动第一个启动任务

    2. 启动任务启动其他的任务

*/

static OS_STK gTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE];               //定义栈 

static void App_TaskStart(void *p_arg);

static void app_task_create (void);

//1. main

int main(void){

    INT8U  os_err;

    OSInit();   

    os_err = OSTaskCreateExt((void (*)(void *)) App_TaskStart,  /* Create the start task.                               */

                             (void          * ) 0,

                             (OS_STK        * )&gTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE - 1],

                             (INT8U           ) APP_TASK_START_PRIO,

                             (INT16U          ) APP_TASK_START_PRIO,

                             (OS_STK        * )&gTaskStartStk[0],

                             (INT32U          ) APP_TASK_START_STK_SIZE,

                             (void          * )0,

                             (INT16U          )(OS_TASK_OPT_STK_CLR | OS_TASK_OPT_STK_CHK));

#if (OS_TASK_NAME_SIZE >= 11)

    OSTaskNameSet(APP_TASK_START_PRIO, (INT8U *)"Start Task", &os_err);

#endif

    OSStart();  

}       

//2. start task

static void App_TaskStart(void *p_arg)

{       

    (void)p_arg;

    /*hal init*/

    hal_dirvers_init();

    //printf("uCos-II V2.86 FM.\r\n");

#if (OS_TASK_STAT_EN > 0)

  OSStatInit();                                         /* Determine CPU capacity.*/

#endif

    //printf("Create App Task.\r\n");   

    /*creat other app*/

    app_task_create();

    while(1){

        OSTimeDly(1000);

        hal_led_toggle(1);   //led_toggle   

    }   

}

/*

Create APP Task

*/

static void app_task_create (void){

    INT8U  os_err;

    //test task

    os_err = OSTaskCreate(app_test,

                                                (void *)0,

                                                &gTest[APP_TEST_STK_SIZE-1],

                                                APP_TEST_PRIO);

    #if (OS_TASK_NAME_SIZE >= 20)

            OSTaskNameSet(APP_TEST_PRIO, (INT8U *)"test task", &os_err);    

    #endif

    //led toggle task

/*****************************************************************************************/ 

    os_err = OSTaskCreate((void (*)(void *))app_led_toggle,

                            (void*)0,

                                                (OS_STK*)&gTaskLedToggle[APP_TASK_LED_STK_SIZE-1],

                                                (INT8U)APP_TASK_LED_PRIO                                             

                         );

    #if (OS_TASK_NAME_SIZE >= 20)

    OSTaskNameSet(APP_TASK_LED_PRIO, (INT8U *)"led_toggle", &os_err);

  #endif

/*****************************************************************************************/                                             

#if 0

    //task 1

/*****************************************************************************************/ 

        os_err = OSTaskCreate(app_task1,

                                                    (void*)0,

                                                    &gTask1[APP_TASK1_STK_SIZE-1],

                                                    APP_TASK1_PRIO);                                                    

/*****************************************************************************************/                                                 

    //task 2

/*****************************************************************************************/ 

        os_err = OSTaskCreate(app_task2,

                                                    (void*)0,

                                                    &gTask2[APP_TASK2_STK_SIZE-1],

                                                    APP_TASK2_PRIO);                                            

/*****************************************************************************************/                                         

    //task 3

/*****************************************************************************************/ 

        os_err = OSTaskCreate(app_task3,

                                                    (void*)0,

                                                    &gTask3[APP_TASK3_STK_SIZE-1],

                                                    APP_TASK3_PRIO);

/*****************************************************************************************/                                                 

#endif

}