2020年10月19日 | STM32串口DMA超时接收方法，可大大节约CPU时间

本办法使用定时器定时查询DMA接收到的数据，如果超过设定的周期则认为本次数据包结束，将数据拷贝到缓冲区，交由其他程序处理。可以接收任意大小的数据包，尤其适用于MODBUS等协议，曾经用于GPS、GPRS等接收，很实用。本方法占用CPU时间极少，尤其是波特率很高时，效果更加明显。

当某一个串口的数据接收超时以后，定时器中断中将数据拷贝到缓冲区，在主程序中可以判断数据标志UART1_Flag，大于0的时候即代表有数据接收到，可以处理，处理完后将此变量清零即可。

两个数据包间隔较小时，可以将定时器的周期调短些。

//超时时间定义
#define        UART1_TimeoutComp 2  //20ms
#define        UART2_TimeoutComp 10  //100ms
#define        UART3_TimeoutComp 10  //100ms

#define SRC_USART1_DR (&(USART1->DR)) //串口接收寄存器作为源头
#define SRC_USART2_DR (&(USART2->DR)) //串口接收寄存器作为源头
#define SRC_USART3_DR (&(USART3->DR)) //串口接收寄存器作为源头


extern u16 UART1_Flag,UART2_Flag,UART3_Flag;
extern u8 uart1_data[200],uart3_data[500],uart2_data[500];

u8 UART1_Timeout,UART2_Timeout,UART3_Timeout;
u16 UART1_FlagTemp,UART2_FlagTemp,UART3_FlagTemp;
u8 uart1_data_temp[200],uart2_data_temp[500],uart3_data_temp[500];

u16 uart1_Flag_last=0,uart2_Flag_last=0,uart3_Flag_last=0;

//定时器初始化
void TimerInit(void)
{
   //定时器初始化数据结构定义
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
   //初始化定时器，用于超时接收，20ms

        //复位计数器
        TIM_DeInit(TIM2);                                                        

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period           = 100;                //计数上限，100*100us = 10000us = 10ms
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler        = 4799;        //预分频4800,48MHz主频，分频后时钟周期100us
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision    = TIM_CKD_DIV1;  //不分频
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode      = TIM_CounterMode_Up;  //向上计数
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
        //初始化
        TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);

        //清中断
    TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);


        //使能定时器中断
        TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
       TIM_UpdateDisableConfig(TIM2,DISABLE); 
        //定时器清零
        TIM_SetCounter(TIM2,0);
        //定时器启动        
      TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);        
}


//DMA初始化，只列出一个通道，其他两个通道相同
void DMA5_Init(void)
{
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

  DMA_DeInit(DMA1_Channel5); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)SRC_USART1_DR; //源头BUF既是 (&(USART1->DR))
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)uart1_data_temp; //目标BUF 既是要写在哪个个数组之中 
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //外设作源头//外设是作为数据传输的目的地还是来源 
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 200; //DMA缓存的大小 单位在下边设定
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不递增
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址递增
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设字节为单位
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //内存字节为单位
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循环缓存模式
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //4优先级之一的(高优先)VeryHigh/High/Medium/Low
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //非内存到内存 
  DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道1寄存器 
  DMA_ITConfig(DMA1_Channel5, DMA_IT_TC, ENABLE); //DMA5传输完成中断 
  USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); //使能USART1的接收DMA请求

  DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); //正式允许DMA         
}

//串口初始化，只列出一个通道，其他两个通道相同        
void USART1_Configuration(void)
{
    //串口初始化数据结构定义
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure; 

        //初始化串口为38400,n,8,1
        USART_InitStructure.USART_BaudRate            = 38400  ;
        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;
        //初始化
        USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
        
        //启动串口，不需要接收中断
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);
        
        //默认设置为输入状态   
        DMA5_Init();
}

//定时器中断服务程序
void TIM2_IRQHandler(void)
{
  u16 i;   
  //清定时器中断
  TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_FLAG_Update); 

  UART1_Timeout++;
  UART2_Timeout++;
  UART3_Timeout++;
//------------------------------------------------------------------
  i=DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);
  DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_GL5); //清除全部中断标志

  if(i!=uart1_Flag_last)  //未完成传输
  {
          UART1_Timeout=0;
        uart1_Flag_last=i;
  }
  else
  {
    if(UART1_Timeout>UART1_TimeoutComp)  //产生超时
        {
           if(i<200) //有数据接收到
           {
                  UART1_FlagTemp=200-i;      //得到接收到的字节数
              
                for(i=0;i                 uart1_data[i]=uart1_data_temp[i];
                UART1_Flag=UART1_FlagTemp;
                
                DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC5);
                DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE); //正式允许DMA                 
                DMA5_Init();                  
           }
           UART1_Timeout=0;
        }
  }
  //------------------------------------------------------------------
  i=DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel6);
  DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_GL6); //清除全部中断标志

  if(i!=uart2_Flag_last)  //未完成传输
  {
          UART2_Timeout=0;
        uart2_Flag_last=i;
  }
  else
  {
    if(UART2_Timeout>UART2_TimeoutComp)  //产生超时
        {
           if(i<500) //有数据接收到
           {
                  UART2_FlagTemp=500-i;  //得到接收到的字节数

                for(i=0;i                 uart2_data[i]=uart2_data_temp[i];
                UART2_Flag=UART2_FlagTemp;
                
                DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC6);
                DMA_Cmd(DMA1_Channel6, DISABLE); //正式允许DMA                 
                DMA6_Init();
                                
           }
           UART2_Timeout=0;
        }
  }
  //------------------------------------------------------------------
  i=DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel3);
  DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_GL3); //清除全部中断标志

  if(i!=uart3_Flag_last)  //未完成传输
  {
          UART3_Timeout=0;
        uart3_Flag_last=i;
  }
  else
  {
    if(UART3_Timeout>UART3_TimeoutComp)  //产生超时
        {
           if(i<500) //有数据接收到
           {
                  UART3_FlagTemp=500-i;  //得到接收到的字节数

                for(i=0;i                 uart3_data[i]=uart3_data_temp[i];
                UART3_Flag=UART3_FlagTemp;
                
                DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC3);
                DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE); //正式允许DMA                 
                DMA3_Init();  
                
           }
           UART3_Timeout=0;
        }
  }  
}