2019年01月07日 | stm32f103串口实用DMA实现收发

目标环境：

    MCU：stm32f103C8T6

    stm32 library：standard library V3.5.0

    RTOS：FreeRTOS

实现功能：

    a. 接收DMA和串口IDLE中断配合接收不定长数据

    b. 使用DMA发送数据

一. 初始化

#include "stm32f10x.h"

#include "stm32f10x_rcc.h"

#include "stm32f10x_usart.h"

#include "stm32f10x_gpio.h"

#include "stm32f10x_dma.h"

#include "freertos.h"

#include "semphr.h"

#define UART_RECV_BUF_SIZE  (128)    /*DMA接收缓存大小*/

#define UART_SEND_BUF_SIZE  (128)    /*DMA发送缓存大小*/

#define USART2_RX_IDLE_PRIORITY (0x0b)    /*串口IDLE中断优先级*/

#define USART2_DMA_TX_PRIORITY  (0x0c)    /*DMA发送中断优先级*/

static u8 s_Uart_2_Recv_Buf[UART_RECV_BUF_SIZE] = {0};    /*存储DMA接收的数据*/

static u8 s_Uart_2_Send_Buf[UART_SEND_BUF_SIZE] = {0};    /*DMA发送缓存*/

static SemaphoreHandle_t s_Uart_2_Send_Lock;      /*串口使用Lock，保证通过串口发送的数据完整性*/

static QueueHandle_t s_Uart_Recv_Queue;    /*与任务通信的消息队列*/

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

**函 数 名: __Uart_Send_Lock_Init

**输入参数: void  

**输出参数: 无

**返 回 值: 无

**功能描述: 初始化锁和消息队列

**作    者: sdc

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

static void __Uart_Send_Lock_Init(void)

{

    s_Uart_2_Send_Lock = xSemaphoreCreateBinary();

    if(NULL == s_Uart_2_Send_Lock)

    {

        printf("lock create fail\n");

    }

    xSemaphoreGive(s_Uart_2_Send_Lock);   /*保证第一次能够发送成功*/

    s_Uart_Recv_Queue = xQueueCreate(10, sizeof(UART_DATA *));    /*消息队列，与任务实现通信*/

}

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

**函 数 名: __Uart_2_Init

**输入参数: u32 baudrate:波特率 

**输出参数: 无

**返 回 值: 无

**功能描述: 初始化串口2和DMA

**作    者: sdc

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

static void __Uart_2_Init(u32 baudrate)

{

    GPIO_InitTypeDef     GPIO_InitStruct;

    USART_InitTypeDef    USART_InitStruct;

    DMA_InitTypeDef      DMA_InitStruct;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

    /*初始化使用USART2使用的引脚, PA2为复用推挽输出,PA3为浮空输入*/

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);     

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    USART_DeInit(USART2);

    USART_InitStruct.USART_BaudRate = baudrate;

    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;

    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART2, &USART_InitStruct);

    NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, USART2_RX_IDLE_PRIORITY);

    USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE, ENABLE);

    NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);

    DMA_DeInit(DMA1_Channel7);

    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&(USART2->DR));

    DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

    DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 1;

    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

    DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

    DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

    DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

    DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;

    DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

    DMA_Init(DMA1_Channel7, &DMA_InitStruct);

    /*使能DMA发送中断*/

    NVIC_SetPriority(DMA1_Channel7_IRQn, USART2_DMA_TX_PRIORITY);

    NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel7_IRQn);

    DMA_ITConfig(DMA1_Channel7, DMA_IT_TC, ENABLE);

    USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

    /*USART2 recv DMA config*/

    DMA_DeInit(DMA1_Channel6);

    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&(USART2->DR));

    DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)s_Uart_2_Recv_Buf;

    DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

    DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = UART_RECV_BUF_SIZE;  

    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

    DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

    DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

    DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

    DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;

    DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

    DMA_Init(DMA1_Channel6, &DMA_InitStruct);

    DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE); 

    USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

    USART_Cmd(USART2, ENABLE);

}

二. 串口发送

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

**函 数 名: Uart_Send

**输入参数:   u8 *buff:数据缓存  

             u32 len:数据长度

**输出参数: 无

**返 回 值: 

**功能描述: 使用串口发送数据

**作     者: sdc

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

void Uart_Send(u8 *buff, u32 len)

{

    xSemaphoreTake(s_Uart_2_Send_Lock, portMAX_DELAY);

    memcpy(s_Uart_2_Send_Buf, buff, len);

    DMA_Cmd(DMA1_Channel7, DISABLE);

    DMA1_Channel7->CMAR = (u32)s_Uart_2_Send_Buf;

    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel7, len);

    DMA_Cmd(DMA1_Channel7, ENABLE);

}

三. DMA中断和串口中断处理

void DMAChannel7_IRQHandler(void)

{

    if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC7))

    {

        DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC7);

        xSemaphoreGiveFromISR(s_Uart_2_Send_Lock, &xHigherPriorityTaskWoken);

        if(pdFALSE != xHigherPriorityTaskWoken)

        {

            /*can force a contex switch*/

        }

    }    

}

void USART2_IRQHandler(void)

{

    if(RESET != USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_IDLE))

    {

        USART_ReceiveData(USART2);//读取数据注意：这句必须要，否则不能够清除中断标志位。

        USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_IDLE);  

        DMA_Cmd(DMA1_Channel6, DISABLE);  

        data_len = UART_RECV_BUF_SIZE - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel6);

        DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel6, UART_RECV_BUF_SIZE);

        data = pvPortMalloc(data_len + sizeof(UART_DATA)); 

        if(NULL != data)

        {

            data->sender = uart_index;

            data->size = data_len;

            memcpy(data->recv_buf, dma_recv_buff, data_len);

            if(pdPASS != xQueueSendFromISR(s_Uart_Recv_Queue, &data, NULL))

            {

                /*注意错误情况的处理*/

            }

        }

        DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);  

    }

}

其他：

       如果需要使用3个串口，并且都使用DMA发送和接收，初始化和中断处理函数的重复性太大，应将相同的部分提取出来组成新的函数，以传参的方式进行处理。目前没想到很好的处理方法。