STM32F407使用USART2外设进行DMA1发送以及接收未知长度的数据

1、STM32的串口接收数据有三种方式可以选择：

1.1 轮询接收
       在主循环中一直判断串口接收完成标志位是否置位，如果置位则读取收到的数据。该种模式一般不会使用，其缺点很明显，当主函数在做其他工作时接收数据标志位置位，此时将得不到及时响应，从而错过后续数据的接收。

1.2 中断接收
       将串口接收配置为中断模式，当有数据收到时，进入到串口接收中断中读取数据。这种方式使用最多，好处是可以处理收到的每一字节数据，数据不会有漏掉，适合一般数据量少、接收频率低的场合。但是当频繁接收数据且串口使用多（STM32F4有六路串口）的情况下，会频繁的进入串口中断处理接收到的数据，会影响系统的性能。

1.3 空闲中断接收
       严格来说，空闲中断接收模式也是一种中断接收模式，只不过稍加改进，当一帧数据接收完成之后，串口会进入到空闲中断中去，然后在空闲中断中处理收到的数据。这种模式对处理不定长数据帧带来很大的便利，我们不必频繁的进入接收中断处理数据，但是弊端也是明显的，由于每次都要接收完一个完整的数据帧后才空闲中断，所以当一帧数据出错时，我们也不得不接收这帧错误的数据。在通讯可靠的场合，使用空闲中断接收模式接收串口数据，将会大大提高系统的性能。

2 空闲中断接收原理及使用方法
2.1空闲中断接收的原理
       其实，空闲中断接收的原理非常简单，比如我们在使用波特率为115200 8 N 1模式接收数据时，接收每个bit和每个byte需要的时间是固定的，当我们发送一帧数据，如：0x55 0xaa 0x00 0x01 0x02 0x03 时，发送是连续的，也就是说如果使用串口接收中断，那么就会进入六次接收中断里，直到收到最后一byte数据0x03为止，但是我们使用空闲中断接收模式时，在收到最后一byte数据0x03后的一个byte时间段后没有收到下一byte数据，串口就认为此时处于空闲模式，然后就触发了空闲中断，进入到空闲中断接收服务函数中了。

2.2 空闲中断使用方法
      我们使用DMA来暂存接收到的串口数据，然后在空闲中断中取出数据。整个操作比较简单。接下来谈谈整个实现过程。

3、串口的配置

这里我们使用的时USART2-----这里我们分模块进行配置

3.1 串口USART2的配置

u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN]={0};     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.

u16 USART2_RX_STA=0;       //接收状态标记	

u16 USART2_RX_CNT=0;
//初始化IO 串口2   bound:波特率	
void RS422_Init(u32 bound)
{  	 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//使能USART2时钟
	
  //串口2引脚复用映射
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_USART2); //GPIOA2复用为USART2
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_USART2); //GPIOA3复用为USART2
	
	//USART2    
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; //GPIOA2与GPIOA3
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA2，PA3
	
	//PA4推挽输出，485模式控制  
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; //GPIOA4
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA4
	
	RS422_TX_EN=1;				//初始化接收模式	
   
   //USART2 初始化设置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
   USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口2
	
   USART_Cmd(USART2, ENABLE);  //使能串口 2	
	USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC);//清除发送完成标志
	//USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启接受中断  
   USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE, ENABLE);//开启空闲，幁错，噪声，校验错中断
  

   
	//Usart2 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
 	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =2;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器、
   

    USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);  //使能串口2的DMA发送   
	USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);  //使能串口2的DMA接收
}

//串口2接收中断服务函数
void USART2_IRQHandler(void)////（接系统板）
{
	//u8 rec_data;
  	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_IDLE) != RESET)//检测到空闲中断
	{	
      DMA_Cmd(DMA1_Stream5,DISABLE);
      USART2_RX_STA=0x08;
      printf("zhoubofeng");
      USART2_RX_CNT=USART2->SR;//清除中断标志位
      USART2_RX_CNT=USART2->DR;
      USART2_RX_CNT=USART2_REC_LEN-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Stream0);  //收到的数据长度
      //memset(, 0, );    //清空接受区
      DMA1_Stream5->NDTR=USART2_REC_LEN;//重新装填
      DMA_Cmd(DMA1_Stream5,ENABLE);    //接着传输
   }											 
}  

 

3.2 DMA1的配置

 

void MYDMA_TXConfig(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr)
{ 
 
	DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
	
	if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1
	{
	  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能 
		
	}else 
	{
	  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1时钟使能 
	}
  DMA_DeInit(DMA_Streamx);
	
	while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待DMA可配置 
	
  /* 配置 DMA Stream */
  DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx;  //通道选择
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存储器0地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;//存储器到外设模式
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//数据传输量 
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度:8位
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存储器数据长度:8位
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;// 使用普通模式 
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;         
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输
  DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream
  DMA_Cmd(DMA_Streamx,ENABLE);

} 
//开启一次DMA传输
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7 
//ndtr:数据传输量  
void MYDMA_Enable(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u16 ndtr)
{
 
	DMA_Cmd(DMA_Streamx, DISABLE);                      //关闭DMA传输 
	
	while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}	//确保DMA可以被设置  
		
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Streamx,ndtr);          //数据传输量  
 
	DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);                      //开启DMA传输 
}	

//DMAx的各通道配置
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//外设到存储器模式/8位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
//chx:DMA通道选择,@ref DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7
//par:外设地址
//mar:存储器地址
//ndtr:数据传输量  
void MYDMA_RXConfigPtoM(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr)
{ 
    DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;

    if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1
    {
      RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能 

    }else 
    {
      RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1时钟使能 
    }
  DMA_DeInit(DMA_Streamx);

    while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待DMA可配置 

  /* 配置 DMA Stream */
  DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx;  //通道选择
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存储器0地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外设到存储器模式
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//数据传输量 
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度:8位
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存储器数据长度:8位
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用循环模式
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//高等优先级
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;         
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输
  DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream
       
  DMA_Cmd(DMA_Streamx,ENABLE);

}

DMA的使用需要根据外设的使用去查看数据手册，DMA的通道映射时一一对应的：

如若用其他的外设，可参照上表修改代码。

3.3 主函数

储存器源：
 u32 packebuff[900]={0};


 初始化：	
MYDMA_TXConfig(DMA1_Stream6,DMA_Channel_4,(u32)&USART2->DR,(u32)packebuff,sizeof(packebuff));//DMA2,STEAM7,CH4,外设为串口1,存储器为SendBuff,长度为:SEND_BUF_SIZE.
 MYDMA_RXConfigPtoM(DMA1_Stream5,DMA_Channel_4,(u32)&USART2->DR,(u32)packebuff,sizeof(packebuff));//DMA2,STEAM7,CH4,外设为串口1,存储器为SendBuff,长度为:SEND_BUF_SIZE.


     USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);  //使能串口2的DMA发送   
     USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);  //使能串口2的DMA接收      
       
      if(USART2_RX_STA==0x08)
      {
         MYDMA_Enable(DMA1_Stream6,USART2_RX_CNT);     //开始一次DMA传输！	  
       //等待DMA传输完成，此时我们来做另外一些事，点灯
       //实际应用中，传输数据期间，可以执行另外的任务
          while(1)
          {
            if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_Stream6,DMA_FLAG_TCIF6)!=RESET)//等待DMA2_Steam7传输完成
            { 
               USART2_RX_STA=0;
               memset(packebuff, 0,sizeof(packebuff) );    //清空接受区packebuff,sizeof(packebuff)
               DMA_ClearFlag(DMA1_Stream6,DMA_FLAG_TCIF6);//清除DMA2_Steam7传输完成标志
               break; 
            }      
         }
      }

注：此上代码只限于测试简单的测试DMA的接收以及发送功能。