STM32串口DMA超时接收方法,可大大节约CPU时间

admin 2017-6-27 3497

 

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_FlagTemp; i++ )
        //将数据拷贝到缓冲区
          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_FlagTemp; i++ )
        //将数据拷贝到缓冲区
          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_FlagTemp; i++ )
        //将数据拷贝到缓冲区
          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;
    }
  }
}


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