STM32F4_HAL库_串口阻塞/中断/DMA三种方式发送数据的配置

1、串口阻塞发送

串口阻塞发送的意思就是，发送一段数据，在没有发送完所有数据之前，一直停留在此发送函数（可设定阻塞时间），这个过程中会阻塞别的程序运行；

1.1、配置

HAL库的配置分为两个层次，一个是HAL库内部调用的、与MCU硬件相关的初始化xxx_MspInit，一个是我们外部调用的初始化xxx_Init；

这两个初始化函数配置完，就可以进行阻塞式的串口发送了，很简单。

1.1.1、HAL_UART_MspInit 

HAL_UART_MspInit，MCU硬件初始化，需要开启RCC串口时钟、RCC的GPIO端口时钟、配置GPIO的模式；

(还有个反初始化HAL_UART_MspDeInit，这里就不说了)

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

	if(huart->Instance==DEBUG_USARTx){
		/* 时钟使能 */
		DEBUG_USART_RCC_CLK_ENABLE();
		DEBUG_USARTx_GPIO_ClK_ENABLE(); 
		  
		/* 串口外设功能GPIO配置 */
		GPIO_InitStruct.Pin = DEBUG_USARTx_Tx_GPIO_PIN;
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
		GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
		GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
		GPIO_InitStruct.Alternate = DEBUG_USARTx_AFx;
		HAL_GPIO_Init(DEBUG_USARTx_Tx_GPIO, &GPIO_InitStruct);

		GPIO_InitStruct.Pin = DEBUG_USARTx_Rx_GPIO_PIN;  
		HAL_GPIO_Init(DEBUG_USARTx_Tx_GPIO, &GPIO_InitStruct);       
	}  
}

1.1.2、MX_DEBUG_USART_Init

MX_DEBUG_USART_Init，串口协议初始化，波特率、数据宽度、停止位、串口模式的配置；

void MX_DEBUG_USART_Init(void)
{
	husart_debug.Instance = DEBUG_USARTx;
	husart_debug.Init.BaudRate = DEBUG_USARTx_BAUDRATE;
	husart_debug.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
	husart_debug.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
	husart_debug.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
	husart_debug.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
	husart_debug.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
	husart_debug.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
	HAL_UART_Init(&husart_debug);
}

1.2、调用

外部调用的初始化就是MX_DEBUG_USART_Init，然后就可以使用HAL_UART_Transmit函数来发送数据了。

static uint8_t uart1_tx_buf[]="123456789";
int main(void)
{
    HAL_Init();            //复位所有外设，初始化Flash接口和系统滴答定时器
    SystemClock_Config();  //配置系统时钟
    LED_GPIO_Init();	    
    MX_DEBUG_USART_Init(); //串口初始化

    while (1){
        LED1_ON;     HAL_Delay(1000);
        LED1_OFF;    HAL_Delay(1000);	  
        HAL_UART_Transmit(&husart_debug,uart1_tx_buf,8,1000);
    }
}

2、串口中断发送

串口中断发送的意思就是，发送数据的过程在中断中进行，这个中断实际上是发送数据寄存器空的中断。

比如说你要发送10个字节的数据，那么肯定这10个字节不会一次性发送完吧，只能是一个一个字节地发送。每发送一个字节，发送数据寄存器就会有一个为空的标志，以提示可以发送下一个字节了，这样在发送数据的过程中CPU不会一直在等待，而是用中断来提示需要进行发送的时候再发送。

2.1、配置

在1的基础上，HAL_UART_MspInit 函数的末尾增加串口中断配置，如下：

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	if(huart->Instance==DEBUG_USARTx){
        //这部分配置不变......  

		/* USART1 interrupt Init */
		HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
		HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);   
	}  
}

 增加串口1的中断服务函数，具体的功能不用我们写；

void USART1_IRQHandler(void){
	HAL_UART_IRQHandler(&husart_debug);
}

2.2、调用

和1的外部调用的初始化是一样的，发送函数使用HAL_UART_Transmit_IT；

3、串口DMA发送

3.1、配置

注：必须增加串口的中断配置（如2的配置），否则会出现只能发送一次的尴尬局面，3.1.2中的DMA中断也必须配置，否则也是只能发送一次，不过这一处的配置应该不会漏就是了；

3.1.1、HAL_UART_MspInit

在2的基础上，增加有关DMA的配置，数据流、通道、传输方向、地址自增与否等等；（可以用CubeMX勾勾选选生成配置代码，然后再移植到自己的代码上）

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	if(huart->Instance==DEBUG_USARTx){
		//这部分配置不变...... 

		/* USART1 DMA Init */
		hdma_usart1_tx.Instance = DMA2_Stream7;
		hdma_usart1_tx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_4;
		hdma_usart1_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
		hdma_usart1_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
		hdma_usart1_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
		hdma_usart1_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
		hdma_usart1_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
		hdma_usart1_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
		hdma_usart1_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
		hdma_usart1_tx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
		HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_tx);

		__HAL_LINKDMA(huart,hdmatx,hdma_usart1_tx);

		/* USART1 interrupt Init */
		HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
		HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);  
	}  
}

3.1.2、UART1_DMA_Init

UART1_DMA_Init，这里面就是开启DMA时钟，配置DMA的优先级；

DMA流的中断服务函数也是只写到这就OK了；

void UART1_DMA_Init(void)
{
  /* DMA controller clock enable */
  __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

  /* DMA interrupt init */
  /* DMA2_Stream7_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream7_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream7_IRQn);
}

void DMA2_Stream7_IRQHandler(void){
	HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart1_tx);	
}

3.2、调用

要先调用DMA初始化，再调用串口初始化；

因为串口初始化中有配置DMA的参数等操作，所以在这之前DMA需要初始化；

static uint8_t uart1_tx_buf[]="123456789";
int main(void)
{
    HAL_Init();            //复位所有外设，初始化Flash接口和系统滴答定时器
    SystemClock_Config();  //配置系统时钟
    LED_GPIO_Init();
    UART1_DMA_Init();      //串口DMA初始化	    
    MX_DEBUG_USART_Init(); //串口初始化

    while (1){
        LED1_ON;     HAL_Delay(1000);
        LED1_OFF;    HAL_Delay(1000);	  
        HAL_UART_Transmit_DMA(&husart_debug,uart1_tx_buf,8);
    }
}