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[導讀]滿滿全是干貨!


偶然看到一篇很干文章,整理分享給大家:

1 前言

直接存儲器訪問(Direct Memory Access),簡稱DMA。DMA是CPU一個用于數據從一個地址空間到另一地址空間“搬運”(拷貝)的組件,數據拷貝過程不需CPU干預,數據拷貝結束則通知CPU處理。

因此,大量數據拷貝時,使用DMA可以釋放CPU資源。DMA數據拷貝過程,典型的有:

  • 內存—>內存,內存間拷貝
  • 外設—>內存,如uart、spi、i2c等總線接收數據過程
  • 內存—>外設,如uart、spi、i2c等總線發(fā)送數據過程

2 串口有必要使用DMA嗎

串口(uart)是一種低速的串行異步通信,適用于低速通信場景,通常使用的波特率小于或等于115200bps。

對于小于或者等于115200bps波特率的,而且數據量不大的通信場景,一般沒必要使用DMA,或者說使用DMA并未能充分發(fā)揮出DMA的作用。

對于數量大,或者波特率提高時,必須使用DMA以釋放CPU資源,因為高波特率可能帶來這樣的問題:

  • 對于發(fā)送,使用循環(huán)發(fā)送,可能阻塞線程,需要消耗大量CPU資源“搬運”數據,浪費CPU
  • 對于發(fā)送,使用中斷發(fā)送,不會阻塞線程,但需浪費大量中斷資源,CPU頻繁響應中斷;以115200bps波特率,1s傳輸11520字節(jié),大約69us需響應一次中斷,如波特率再提高,將消耗更多CPU資源
  • 對于接收,如仍采用傳統(tǒng)的中斷模式接收,同樣會因為頻繁中斷導致消耗大量CPU資源

因此,高波特率場景下,串口非常有必要使用DMA。

3 實現方式

整體設計圖

4 STM32串口使用DMA

關于STM32串口使用DMA,不乏一些開發(fā)板例程及網絡上一些博主的使用教程。使用步驟、流程、配置基本大同小異,正確性也沒什么毛病,但都是一些基本的Demo例子,作為學習過程沒問題;實際項目使用缺乏嚴謹性,數據量大時可能導致數據異常。

測試平臺:

  • STM32F030C8T6
  • UART1/UART2
  • DMA1 Channel2—Channel5
  • ST標準庫
  • 主頻48MHz(外部12MHz晶振)
在這里插入圖片描述

5 串口DMA接收

5.1 基本流程

串口接收流程圖

5.2 相關配置

關鍵步驟

【1】初始化串口

【2】使能串口DMA接收模式,使能串口空閑中斷

【3】配置DMA參數,使能DMA通道buf半滿(傳輸一半數據)中斷、buf溢滿(傳輸數據完成)中斷

為什么需要使用DMA 通道buf半滿中斷?

很多串口DMA模式接收的教程、例子,基本是使用了“空間中斷”+“DMA傳輸完成中斷”來接收數據。

實質上這是存在風險的,當DMA傳輸數據完成,CPU介入開始拷貝DMA通道buf數據,如果此時串口繼續(xù)有數據進來,DMA繼續(xù)搬運數據到buf,就有可能將數據覆蓋,因為DMA數據搬運是不受CPU控制的,即使你關閉了CPU中斷。

嚴謹的做法需要做雙buf,CPU和DMA各自一塊內存交替訪問,即是"乒乓緩存” ,處理流程步驟應該是這樣:

【1】第一步,DMA先將數據搬運到buf1,搬運完成通知CPU來拷貝buf1數據

【2】第二步,DMA將數據搬運到buf2,與CPU拷貝buf1數據不會沖突

【3】第三步,buf2數據搬運完成,通知CPU來拷貝buf2數據

【4】執(zhí)行完第三步,DMA返回執(zhí)行第一步,一直循環(huán)

雙緩存DMA數據搬運過程

STM32F0系列DMA不支持雙緩存(以具體型號為準)機制,但提供了一個buf"半滿中斷"。

即是數據搬運到buf大小的一半時,可以產生一個中斷信號?;谶@個機制,我們可以實現雙緩存功能,只需將buf空間開辟大一點即可。

【1】第一步,DMA將數據搬運完成buf的前一半時,產生“半滿中斷”,CPU來拷貝buf前半部分數據

【2】第二步,DMA繼續(xù)將數據搬運到buf的后半部分,與CPU拷貝buf前半部數據不會沖突

【3】第三步,buf后半部分數據搬運完成,觸發(fā)“溢滿中斷”,CPU來拷貝buf后半部分數據

【4】執(zhí)行完第三步,DMA返回執(zhí)行第一步,一直循環(huán)

使用半滿中斷DMA數據搬運過程

UART2 DMA模式接收配置代碼如下,與其他外設使用DMA的配置基本一致,留意關鍵配置:

  • 串口接收,DMA通道工作模式設為連續(xù)模式
  • 使能DMA通道接收buf半滿中斷、溢滿(傳輸完成)中斷
  • 啟動DMA通道前清空相關狀態(tài)標識,防止首次傳輸錯亂數據
左右滑動查看全部代碼>>>
void bsp_uart2_dmarx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size) {
???DMA_InitTypeDef?DMA_InitStructure;
?
?DMA_DeInit(DMA1_Channel5);?
?DMA_Cmd(DMA1_Channel5,?DISABLE);
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr??=?(uint32_t)&(USART2->RDR);/*?UART2接收數據地址?*/ DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr???=?(uint32_t)mem_addr; /*?接收buf?*/ DMA_InitStructure.DMA_DIR??????=?DMA_DIR_PeripheralSRC; /*?傳輸方向:外設->內存?*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize????=?mem_size; /*?接收buf大小?*/ DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc???=?DMA_PeripheralInc_Disable;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc????=?DMA_MemoryInc_Enable;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize??=?DMA_PeripheralDataSize_Byte;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize???=?DMA_MemoryDataSize_Byte;
?DMA_InitStructure.DMA_Mode??????=?DMA_Mode_Circular; /*?連續(xù)模式?*/ DMA_InitStructure.DMA_Priority?????=?DMA_Priority_VeryHigh;?
?DMA_InitStructure.DMA_M2M??????=?DMA_M2M_Disable;?
?DMA_Init(DMA1_Channel5,?&DMA_InitStructure);?
?DMA_ITConfig(DMA1_Channel5,?DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE,?ENABLE);/*?使能DMA半滿、溢滿、錯誤中斷?*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC5); /*?清除相關狀態(tài)標識?*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT5);
?DMA_Cmd(DMA1_Channel5,?ENABLE);?
}

DMA 錯誤中斷“DMA_IT_TE”,一般用于前期調試使用,用于檢查DMA出現錯誤的次數,發(fā)布軟件可以不使能該中斷。

5.3 接收處理

基于上述描述機制,DMA方式接收串口數據,有三種中斷場景需要CPU去將buf數據拷貝到fifo中,分別是:

  • DMA通道buf溢滿(傳輸完成)場景
  • DMA通道buf半滿場景
  • 串口空閑中斷場景

前兩者場景,前面文章已經描述。串口空閑中斷指的是,數據傳輸完成后,串口監(jiān)測到一段時間內沒有數據進來,則觸發(fā)產生的中斷信號。

5.3 .1 接收數據大小

數據傳輸過程是隨機的,數據大小也是不定的,存在幾類情況:

  • 數據剛好是DMA接收buf的整數倍,這是理想的狀態(tài)
  • 數據量小于DMA接收buf或者小于接收buf的一半,此時會觸發(fā)串口空閑中斷

因此,我們需根據“DMA通道buf大小”、“DMA通道buf剩余空間大小”、“上一次接收的總數據大小”來計算當前接收的數據大小。

/*?獲取DMA通道接收buf剩余空間大小?*/ uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef*?DMAy_Channelx);

DMA通道buf溢滿場景計算

接收數據大小?=?DMA通道buf大小?-?上一次接收的總數據大小

DMA通道buf溢滿中斷處理函數:

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void uart_dmarx_done_isr(uint8_t uart_id) { uint16_t recv_size;
?
?recv_size?=?s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size?-?s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size;

?fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,?
???????(const uint8_t *)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]),?recv_size);

?s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size?= 0;
}

DMA通道buf半滿場景計算

接收數據大小?=?DMA通道接收總數據大小?-?上一次接收的總數據大小
DMA通道接收總數據大小?=?DMA通道buf大小?-?DMA通道buf剩余空間大小

DMA通道buf半滿中斷處理函數:

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void uart_dmarx_half_done_isr(uint8_t uart_id) { uint16_t recv_total_size; uint16_t recv_size; if(uart_id?== 0)
?{
????recv_total_size?=?s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size?-?bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size();
?} else if (uart_id?== 1)
?{
??recv_total_size?=?s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size?-?bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size();
?}
?recv_size?=?recv_total_size?-?s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size;
?
?fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,?
???????(const uint8_t *)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]),?recv_size);
?s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size?=?recv_total_size;/*?記錄接收總數據大小?*/ }

串口空閑中斷場景計算

串口空閑中斷場景的接收數據計算與“DMA通道buf半滿場景”計算方式是一樣的。

串口空閑中斷處理函數:

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void uart_dmarx_idle_isr(uint8_t uart_id) { uint16_t recv_total_size; uint16_t recv_size; if(uart_id?== 0)
?{
????recv_total_size?=?s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size?-?bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size();
?} else if (uart_id?== 1)
?{
??recv_total_size?=?s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size?-?bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size();
?}
?recv_size?=?recv_total_size?-?s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size;
?s_UartTxRxCount[uart_id*2+1]?+=?recv_size;
?fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,?
???????(const uint8_t *)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]),?recv_size);
?s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size?=?recv_total_size;
}

注:串口空閑中斷處理函數,除了將數據拷貝到串口接收fifo中,還可以增加特殊處理,如作為串口數據傳輸完成標識、不定長度數據處理等等。

5.3.2 接收數據偏移地址

將有效數據拷貝到fifo中,除了需知道有效數據大小外,還需知道數據存儲于DMA 接收buf的偏移地址。

有效數據偏移地址只需記錄上一次接收的總大小即,可,在DMA通道buf全滿中斷處理函數將該值清零,因為下一次數據將從buf的開頭存儲。

在DMA通道buf溢滿中斷處理函數中將數據偏移地址清零:

void uart_dmarx_done_isr(uint8_t uart_id) { /*?todo?*/ s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size?= 0;
}

5.4 應用讀取串口數據方法

經過前面的處理步驟,已將串口數據拷貝至接收fifo,應用程序任務只需從fifo獲取數據進行處理。前提是,處理效率必須大于DAM接收搬運數據的效率,否則導致數據丟失或者被覆蓋處理。

6 串口DMA發(fā)送

5.1 基本流程

串口發(fā)送流程圖

5.2 相關配置

關鍵步驟

【1】初始化串口

【2】使能串口DMA發(fā)送模式

【3】配置DMA發(fā)送通道,這一步無需在初始化設置,有數據需要發(fā)送時才配置使能DMA發(fā)送通道

UART2 DMA模式發(fā)送配置代碼如下,與其他外設使用DMA的配置基本一致,留意關鍵配置:

  • 串口發(fā)送是,DMA通道工作模式設為單次模式(正常模式),每次需要發(fā)送數據時重新配置DMA
  • 使能DMA通道傳輸完成中斷,利用該中斷信息處理一些必要的任務,如清空發(fā)送狀態(tài)、啟動下一次傳輸
  • 啟動DMA通道前清空相關狀態(tài)標識,防止首次傳輸錯亂數據
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void bsp_uart2_dmatx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size) {
???DMA_InitTypeDef?DMA_InitStructure;
?
?DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
?DMA_Cmd(DMA1_Channel4,?DISABLE);
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr??=?(uint32_t)&(USART2->TDR);/*?UART2發(fā)送數據地址?*/ DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr???=?(uint32_t)mem_addr; /*?發(fā)送數據buf?*/ DMA_InitStructure.DMA_DIR??????=?DMA_DIR_PeripheralDST; /*?傳輸方向:內存->外設?*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize????=?mem_size; /*?發(fā)送數據buf大小?*/ DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc???=?DMA_PeripheralInc_Disable;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc????=?DMA_MemoryInc_Enable;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize??=?DMA_PeripheralDataSize_Byte;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize???=?DMA_MemoryDataSize_Byte;
?DMA_InitStructure.DMA_Mode??????=?DMA_Mode_Normal; /*?單次模式?*/ DMA_InitStructure.DMA_Priority?????=?DMA_Priority_High;??
?DMA_InitStructure.DMA_M2M??????=?DMA_M2M_Disable;?
?DMA_Init(DMA1_Channel4,?&DMA_InitStructure);??
?DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,?DMA_IT_TC|DMA_IT_TE,?ENABLE); /*?使能傳輸完成中斷、錯誤中斷?*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC4); /*?清除發(fā)送完成標識?*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel4,?ENABLE); /*?啟動DMA發(fā)送?*/ }

5.3 發(fā)送處理

串口待發(fā)送數據存于發(fā)送fifo中,發(fā)送處理函數需要做的的任務就是循環(huán)查詢發(fā)送fifo是否存在數據,如存在則將該數據拷貝到DMA發(fā)送buf中,然后啟動DMA傳輸。

前提是需要等待上一次DMA傳輸完畢,即是DMA接收到DMA傳輸完成中斷信號"DMA_IT_TC"。

串口發(fā)送處理函數:

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void uart_poll_dma_tx(uint8_t uart_id) { uint16_t size?= 0; if (0x01 ==?s_uart_dev[uart_id].status)
????{ return;
????}
?size?=?fifo_read(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo,?s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf,
??????s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf_size); if (size?!= 0)
?{
????????s_UartTxRxCount[uart_id*2+0]?+=?size; if (uart_id?== 0)
??{
????????????s_uart_dev[uart_id].status?= 0x01; /*?DMA發(fā)送狀態(tài)?*/ bsp_uart1_dmatx_config(s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf,?size);
??} else if (uart_id?== 1)
??{
????????????s_uart_dev[uart_id].status?= 0x01; /*?DMA發(fā)送狀態(tài),必須在使能DMA傳輸前置位,否則有可能DMA已經傳輸并進入中斷?*/ bsp_uart2_dmatx_config(s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf,?size);
??}
?}
}
  • 注意發(fā)送狀態(tài)標識,必須先置為“發(fā)送狀態(tài)”,然后啟動DMA 傳輸。如果步驟反過來,在傳輸數據量少時,DMA傳輸時間短, “DMA_IT_TC”中斷可能比“發(fā)送狀態(tài)標識置位”先執(zhí)行,導致程序誤判DMA一直處理發(fā)送狀態(tài)(發(fā)送標識無法被清除)。

注:關于DMA發(fā)送數據啟動函數,有些博客文章描述只需改變DMA發(fā)送buf的大小即可;經過測試發(fā)現,該方法在發(fā)送數據量較小時可行,數據量大后,導致發(fā)送失敗,而且不會觸發(fā)DMA發(fā)送完成中斷。因此,可靠辦法是:每次啟動DMA發(fā)送,重新配置DMA通道所有參數。該步驟只是配置寄存器過程,實質上不會占用很多CPU執(zhí)行時間。

DMA傳輸完成中斷處理函數:

void uart_dmatx_done_isr(uint8_t uart_id) {
??s_uart_dev[uart_id].status?= 0; /*?清空DMA發(fā)送狀態(tài)標識?*/ }

上述串口發(fā)送處理函數可以在幾種情況調用:

  • 主線程任務調用,前提是線程不能被其他任務阻塞,否則導致fifo溢出
void thread(void) {
????uart_poll_dma_tx(DEV_UART1);
????uart_poll_dma_tx(DEV_UART2);
}
  • 定時器中斷中調用
void TIMx_IRQHandler(void) {
????uart_poll_dma_tx(DEV_UART1);
????uart_poll_dma_tx(DEV_UART2);
}
  • DMA通道傳輸完成中斷中調用
void DMA1_Channel4_5_IRQHandler(void) { if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC4))
?{
??UartDmaSendDoneIsr(UART_2);
??DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
??uart_poll_dma_tx(DEV_UART2);
?}
}

每次拷貝多少數據量到DMA發(fā)送buf:

關于這個問題,與具體應用場景有關,遵循的原則就是:只要發(fā)送fifo的數據量大于等于DMA發(fā)送buf的大小,就應該填滿DMA發(fā)送buf,然后啟動DMA傳輸,這樣才能充分發(fā)揮會DMA性能。

因此,需兼顧每次DMA傳輸的效率和串口數據流實時性,參考著幾類實現:

  • 周期查詢發(fā)送fifo數據,啟動DMA傳輸,充分利用DMA發(fā)送效率,但可能降低串口數據流實時性
  • 實時查詢發(fā)送fifo數據,加上超時處理,理想的方法
  • 在DMA傳輸完成中斷中處理,保證實時連續(xù)數據流

6 串口設備

6.1 數據結構

/*?串口設備數據結構?*/ typedef struct { uint8_t status; /*?發(fā)送狀態(tài)?*/ _fifo_t tx_fifo; /*?發(fā)送fifo?*/ _fifo_t rx_fifo; /*?接收fifo?*/ uint8_t *dmarx_buf; /*?dma接收緩存?*/ uint16_t dmarx_buf_size;/*?dma接收緩存大小*/ uint8_t *dmatx_buf; /*?dma發(fā)送緩存?*/ uint16_t dmatx_buf_size;/*?dma發(fā)送緩存大小?*/ uint16_t last_dmarx_size;/*?dma上一次接收數據大小?*/ }uart_device_t;

6.2 對外接口

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/*?串口注冊初始化函數?*/ void uart_device_init(uint8_t uart_id) { if (uart_id?== 1)
?{ /*?配置串口2收發(fā)fifo?*/ fifo_register(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo,?&s_uart2_tx_buf[0], sizeof(s_uart2_tx_buf),?fifo_lock,?fifo_unlock);
??fifo_register(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,?&s_uart2_rx_buf[0], sizeof(s_uart2_rx_buf),?fifo_lock,?fifo_unlock); /*?配置串口2?DMA收發(fā)buf?*/ s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf?=?&s_uart2_dmarx_buf[0];
??s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size?= sizeof(s_uart2_dmarx_buf);
??s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf?=?&s_uart2_dmatx_buf[0];
??s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf_size?= sizeof(s_uart2_dmatx_buf);
??bsp_uart2_dmarx_config(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf, sizeof(s_uart2_dmarx_buf));
??s_uart_dev[uart_id].status??= 0;
?}
} /*?串口發(fā)送函數?*/ uint16_t uart_write(uint8_t uart_id, const uint8_t *buf, uint16_t size)
{ return fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo,?buf,?size);
} /*?串口讀取函數?*/ uint16_t uart_read(uint8_t uart_id, uint8_t *buf, uint16_t size)
{ return fifo_read(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,?buf,?size);
}

7 相關文章

依賴的fifo參考該文章:

通用環(huán)形緩沖區(qū)模塊:

https://acuity.blog.csdn.net/article/details/78902689

8 完整源碼

代碼倉庫:

https://github.com/Prry/stm32f0-uart-dma

串口&DMA底層配置:

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#include  #include  #include  #include "stm32f0xx.h" #include "bsp_uart.h" /**
?*?@brief??
?*?@param??
?*?@retval?
?*/ static void bsp_uart1_gpio_init(void) {
????GPIO_InitTypeDef????GPIO_InitStructure; #if 0 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,?ENABLE);
?
????GPIO_PinAFConfig(GPIOB,?GPIO_PinSource6,?GPIO_AF_0);
????GPIO_PinAFConfig(GPIOB,?GPIO_PinSource7,?GPIO_AF_0);?
?
?GPIO_InitStructure.GPIO_Pin??=?GPIO_Pin_6?|?GPIO_Pin_7;
????GPIO_InitStructure.GPIO_Mode??=?GPIO_Mode_AF;
?GPIO_InitStructure.GPIO_OType??=?GPIO_OType_PP;
????GPIO_InitStructure.GPIO_Speed???=?GPIO_Speed_Level_3;
????GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd??=?GPIO_PuPd_UP;
????GPIO_Init(GPIOB,?&GPIO_InitStructure); #else RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA,?ENABLE);
?
????GPIO_PinAFConfig(GPIOB,?GPIO_PinSource9,?GPIO_AF_1);
????GPIO_PinAFConfig(GPIOB,?GPIO_PinSource10,?GPIO_AF_1);?
?
?GPIO_InitStructure.GPIO_Pin??=?GPIO_Pin_9?|?GPIO_Pin_10;
????GPIO_InitStructure.GPIO_Mode??=?GPIO_Mode_AF;
?GPIO_InitStructure.GPIO_OType??=?GPIO_OType_PP;
????GPIO_InitStructure.GPIO_Speed???=?GPIO_Speed_Level_3;
????GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd??=?GPIO_PuPd_UP;
????GPIO_Init(GPIOA,?&GPIO_InitStructure); #endif } /**
?*?@brief??
?*?@param??
?*?@retval?
?*/ static void bsp_uart2_gpio_init(void) {
?GPIO_InitTypeDef?GPIO_InitStructure;
?
?RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,?ENABLE);
?
?GPIO_PinAFConfig(GPIOA,?GPIO_PinSource2,?GPIO_AF_1);
?GPIO_PinAFConfig(GPIOA,?GPIO_PinSource3,?GPIO_AF_1);
?
?GPIO_InitStructure.GPIO_Pin???=?GPIO_Pin_2?|?GPIO_Pin_3;
?GPIO_InitStructure.GPIO_Mode??=?GPIO_Mode_AF;
?GPIO_InitStructure.GPIO_OType?=?GPIO_OType_PP;
?GPIO_InitStructure.GPIO_Speed?=?GPIO_Speed_10MHz;
?GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd??=?GPIO_PuPd_UP;
?GPIO_Init(GPIOA,?&GPIO_InitStructure);
} /**
?*?@brief??
?*?@param??
?*?@retval?
?*/ void bsp_uart1_init(void) {
?USART_InitTypeDef?USART_InitStructure;
?NVIC_InitTypeDef?NVIC_InitStructure;
?
?bsp_uart1_gpio_init(); /*?使能串口和DMA時鐘?*/ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,?ENABLE);
?RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,?ENABLE);
?
?USART_InitStructure.USART_BaudRate????????????= 57600;
?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;
?USART_Init(USART1,?&USART_InitStructure);
?
?USART_ITConfig(USART1,?USART_IT_IDLE,?ENABLE); /*?使能空閑中斷?*/ USART_OverrunDetectionConfig(USART1,?USART_OVRDetection_Disable);
?
?USART_Cmd(USART1,?ENABLE);
?USART_DMACmd(USART1,?USART_DMAReq_Rx|USART_DMAReq_Tx,?ENABLE); /*?使能DMA收發(fā)?*/ /*?串口中斷?*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel?????????=?USART1_IRQn;
?NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority?= 2;
?NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd??????=?ENABLE;
?NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /*?DMA中斷?*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel??????=?DMA1_Channel2_3_IRQn;???????
???NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority?= 0;?
?NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd??????=?ENABLE;
???NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
} /**
?*?@brief??
?*?@param??
?*?@retval?
?*/ void bsp_uart2_init(void) {
?USART_InitTypeDef?USART_InitStructure;
?NVIC_InitTypeDef?NVIC_InitStructure;
?
?bsp_uart2_gpio_init(); /*?使能串口和DMA時鐘?*/ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,?ENABLE);
?RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,?ENABLE);

?USART_InitStructure.USART_BaudRate????????????= 57600;
?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;
?USART_Init(USART2,?&USART_InitStructure);
?
?USART_ITConfig(USART2,?USART_IT_IDLE,?ENABLE); /*?使能空閑中斷?*/ USART_OverrunDetectionConfig(USART2,?USART_OVRDetection_Disable);
?
?USART_Cmd(USART2,?ENABLE);
?USART_DMACmd(USART2,?USART_DMAReq_Rx|USART_DMAReq_Tx,?ENABLE); /*?使能DMA收發(fā)?*/ /*?串口中斷?*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel?????????=?USART2_IRQn;
?NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority?= 2;
?NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd??????=?ENABLE;
?NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /*?DMA中斷?*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel?????????=?DMA1_Channel4_5_IRQn;???????
???NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority?= 0;?
?NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd??????=?ENABLE;
???NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
} void bsp_uart1_dmatx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size) {
???DMA_InitTypeDef?DMA_InitStructure;
?
?DMA_DeInit(DMA1_Channel2);
?DMA_Cmd(DMA1_Channel2,?DISABLE);
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr??=?(uint32_t)&(USART1->TDR);
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr???=?(uint32_t)mem_addr;?
?DMA_InitStructure.DMA_DIR??????=?DMA_DIR_PeripheralDST; /*?傳輸方向:內存->外設?*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize????=?mem_size;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc???=?DMA_PeripheralInc_Disable;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc????=?DMA_MemoryInc_Enable;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize??=?DMA_PeripheralDataSize_Byte;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize???=?DMA_MemoryDataSize_Byte;
?DMA_InitStructure.DMA_Mode??????=?DMA_Mode_Normal;?
?DMA_InitStructure.DMA_Priority?????=?DMA_Priority_High;?
?DMA_InitStructure.DMA_M2M??????=?DMA_M2M_Disable;?
?DMA_Init(DMA1_Channel2,?&DMA_InitStructure);??
?DMA_ITConfig(DMA1_Channel2,?DMA_IT_TC|DMA_IT_TE,?ENABLE);?
?DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC2); /*?清除發(fā)送完成標識?*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel2,?ENABLE);?
} void bsp_uart1_dmarx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size) {
???DMA_InitTypeDef?DMA_InitStructure;
?
?DMA_DeInit(DMA1_Channel3);?
?DMA_Cmd(DMA1_Channel3,?DISABLE);
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr??=?(uint32_t)&(USART1->RDR);
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr???=?(uint32_t)mem_addr;?
?DMA_InitStructure.DMA_DIR??????=?DMA_DIR_PeripheralSRC; /*?傳輸方向:外設->內存?*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize????=?mem_size;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc???=?DMA_PeripheralInc_Disable;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc????=?DMA_MemoryInc_Enable;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize??=?DMA_PeripheralDataSize_Byte;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize???=?DMA_MemoryDataSize_Byte;
?DMA_InitStructure.DMA_Mode??????=?DMA_Mode_Circular;?
?DMA_InitStructure.DMA_Priority?????=?DMA_Priority_VeryHigh;?
?DMA_InitStructure.DMA_M2M??????=?DMA_M2M_Disable;?
?DMA_Init(DMA1_Channel3,?&DMA_InitStructure);?
?DMA_ITConfig(DMA1_Channel3,?DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE,?ENABLE);/*?使能DMA半滿、全滿、錯誤中斷?*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC3);
?DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT3);
?DMA_Cmd(DMA1_Channel3,?ENABLE);?
} uint16_t bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size(void)
{ return DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel3); /*?獲取DMA接收buf剩余空間?*/ } void bsp_uart2_dmatx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size) {
???DMA_InitTypeDef?DMA_InitStructure;
?
?DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
?DMA_Cmd(DMA1_Channel4,?DISABLE);
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr??=?(uint32_t)&(USART2->TDR);
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr???=?(uint32_t)mem_addr;?
?DMA_InitStructure.DMA_DIR??????=?DMA_DIR_PeripheralDST; /*?傳輸方向:內存->外設?*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize????=?mem_size;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc???=?DMA_PeripheralInc_Disable;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc????=?DMA_MemoryInc_Enable;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize??=?DMA_PeripheralDataSize_Byte;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize???=?DMA_MemoryDataSize_Byte;
?DMA_InitStructure.DMA_Mode??????=?DMA_Mode_Normal;?
?DMA_InitStructure.DMA_Priority?????=?DMA_Priority_High;?
?DMA_InitStructure.DMA_M2M??????=?DMA_M2M_Disable;?
?DMA_Init(DMA1_Channel4,?&DMA_InitStructure);??
?DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,?DMA_IT_TC|DMA_IT_TE,?ENABLE);?
?DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC4); /*?清除發(fā)送完成標識?*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel4,?ENABLE);?
} void bsp_uart2_dmarx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size) {
???DMA_InitTypeDef?DMA_InitStructure;
?
?DMA_DeInit(DMA1_Channel5);?
?DMA_Cmd(DMA1_Channel5,?DISABLE);
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr??=?(uint32_t)&(USART2->RDR);
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr???=?(uint32_t)mem_addr;?
?DMA_InitStructure.DMA_DIR??????=?DMA_DIR_PeripheralSRC; /*?傳輸方向:外設->內存?*/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize????=?mem_size;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc???=?DMA_PeripheralInc_Disable;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc????=?DMA_MemoryInc_Enable;?
?DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize??=?DMA_PeripheralDataSize_Byte;?
?DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize???=?DMA_MemoryDataSize_Byte;
?DMA_InitStructure.DMA_Mode??????=?DMA_Mode_Circular;?
?DMA_InitStructure.DMA_Priority?????=?DMA_Priority_VeryHigh;?
?DMA_InitStructure.DMA_M2M??????=?DMA_M2M_Disable;?
?DMA_Init(DMA1_Channel5,?&DMA_InitStructure);?
?DMA_ITConfig(DMA1_Channel5,?DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE,?ENABLE);/*?使能DMA半滿、全滿、錯誤中斷?*/ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC5);
?DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT5);
?DMA_Cmd(DMA1_Channel5,?ENABLE);?
} uint16_t bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size(void)
{ return DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); /*?獲取DMA接收buf剩余空間?*/ }

壓力測試:

  • 1.5Mbps波特率,串口助手每毫秒發(fā)送1k字節(jié)數據,stm32f0 DMA接收數據,再通過DMA發(fā)送回串口助手,毫無壓力。
  • 1.5Mbps波特率,可傳輸大文件測試,將接收數據保存為文件,與源文件比較。
  • 串口高波特率測試需要USB轉TLL工具及串口助手都支持才可行,推薦CP2102、FT232芯片的USB轉TTL工具。
1.5Mbps串口回環(huán)壓力測試


原文鏈接:https://blog.csdn.net/qq_20553613/article/details/108367512

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