STM32 HAL库DMA缓冲收发

1、中心思想

接收和发送在启动DMA之后会自动实现，如何连续接收和发送，什么时候接收和发送是关键。

CNDTR寄存器可以告诉你还需要等待接收多少数据，以及你还需要等待发送多少数据。

接收到的数据 =启动时指定接收的数据 - 接收DMA的CNDTR

发送出去的数据 = 发送DMA的CNDTR

2、缓冲接收实现：

接收DMA采用循环方式接收，缓冲区长度为 N。当接收满N后从头覆盖接收。

3、缓冲发送实现

发送DMA采用单次发送的方式，理论上CNDTR寄存器为0时代表缓冲区的数据发送完可以再起启动下一轮发送了，其实不是，CNDTR为0并不代表USART->DR数据发送的结束，有一定延迟。

4、程序实现

#define FIFO_SIZE 32
uint8_t usart1_rxfifo[FIFO_SIZE];

int com1_read_byte()
{
    static uint16_t tail = 0;
    int data = -1;
    uint16_t head = (FIFO_SIZE)-huart1.hdmarx->Instance->CNDTR;
    if (tail != head)
    {
        data = usart1_rxfifo[tail];
        tail++;
        if (tail >= FIFO_SIZE)
        {
            tail = 0;
        }
    }
    return data;
}

#define TX_FIFO_SIZE 200
uint8_t usart1_txfifo[TX_FIFO_SIZE];
uint16_t tx_head = 0;
uint16_t tx_tail = 0;

void send_loop() //最好放在中断里实现
{
    if (tx_tail != tx_head)
    {
        if (huart1.gState == HAL_UART_STATE_READY) //保证串口发送空闲
        {
            if ((huart1.hdmatx->Instance->CNDTR) == 0) //发送结束
            {
                if (tx_tail < tx_head)
                {
                    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, usart1_txfifo + tx_tail, tx_head - tx_tail);
                    tx_tail = tx_head;
                }
                else
                {
                    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, usart1_txfifo + tx_tail, TX_FIFO_SIZE - tx_tail);
                    tx_tail = 0;//还有数据、下次再发
                }
            }
        }
    }
}

void usart1_write(uint8_t data[], uint16_t len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        if (tx_head + 1 == tx_tail) //咬到尾巴了
        {
            return; //放弃剩余发送
        }

        usart1_txfifo[tx_head++] = data[i];
        if (tx_head >= TX_FIFO_SIZE)
            tx_head = 0;
    }
}

#include "stdarg.h"
void print_x(void *format, ...)
{
    va_list ap;

    va_start(ap, format);

    char buff[100];

    int n = vsnprintf(buff, 100, format, ap);

    va_end(ap);

    if (n > 0)
    {
        usart1_write((uint8_t *)buff, n);
    }
}

int main(void)
{
    // ...

    MX_USART1_UART_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, usart1_rxfifo, FIFO_SIZE);

    uint32_t tick = 0;

    /* USER CODE END 2 */
    while (1)
    {
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */

        send_loop(); //可以放在定时中断里面 间断查询发送数据

        if (HAL_GetTick() > tick)
        {
            print_x("send test %d\r\n", HAL_GetTick());
            tick = HAL_GetTick() + 100;
        }

        int data = com1_read_byte();
        if (data >= 0)
        {
            //处理接收到的数据
        }

        //  ...
    }
}

5、STM32CubeMx配置