STM32f407与STM32F103 串口采用DMA收发数据配置方法的异同-EDA365

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STM32f407与STM32F103 串口采用DMA收发数据配置方法的异同

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最近有个项目需要用到STM32F407ZET6这款芯片，其中有一个串口收发数据的应用。因为之前有用过STMF32F103ZET6通过DMA收发数据的方案，所以我打算移植之前的代码实现这个功能，STM32F103的DMA相关介绍参见STM32F103 DMA介绍

之前项目使用的代码如下：

*********************************************************************************************************

* BSP_USART1_Init()

* Description : USART1初始化 RS232通信。

* Argument(s) : baud 波特率。

* Return(s) : none.

* Caller(s) : BSP_USART_Init().

* Note(s) : none.

*********************************************************************************************************

static void BSP_USART1_Init(u32 baud)

{

USART_InitTypeDef bsp_usart_init;

GPIO_InitTypeDef bsp_usartpin_init;

//使能USART1时钟、使能USART1引脚时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

//初始化USART1引脚PA9 TX

bsp_usartpin_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

bsp_usartpin_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

bsp_usartpin_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOA, &bsp_usartpin_init);

//初始化USART1引脚PA10 RX

bsp_usartpin_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

bsp_usartpin_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA, &bsp_usartpin_init);

//初始化USART1参数

bsp_usart_init.USART_BaudRate = baud;

bsp_usart_init.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

bsp_usart_init.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

bsp_usart_init.USART_Parity = USART_Parity_No;

bsp_usart_init.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

bsp_usart_init.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_Init(USART1, &bsp_usart_init);

//初始化中断

BSP_NVIC_Init(USART1_IRQn, 1, 1);

//开启USART1总线空闲中断

USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC,DISABLE);

USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,DISABLE);

USART_ITConfig(USART1,USART_IT_IDLE,ENABLE);

//串口接收DMA配置

BSP_DMAUsar1Rx_Init();

//串口发送DMA配置

BSP_DMAUsar1Tx_Init();

USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); //采用DMA方式接收

//开启USART1

USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}

//USART1接收DMA配置

static void BSP_DMAUsar1Rx_Init(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //启动DMA时钟

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART1->DR); //外设地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Uart1_Rx; //内存地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //dma传输方向单向

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = UART1_RX_LEN; //设置DMA在传输时缓冲区的长度

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //设置DMA的外设递增模式，一个外设

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //设置DMA的内存递增模式

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设数据字长

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //内存数据字长

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //设置DMA的传输模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; //设置DMA的优先级别

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //设置DMA的2个memory中的变量互相访问

DMA_Init(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure);

DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE); //使能通道5

}

//USART1发送DMA配置

static void BSP_DMAUsar1Tx_Init(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //启动DMA时钟

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART1->DR); //DMA外设基地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Uart1_Tx; //DMA内存基地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //数据传输方向，从内存读取发送到外设

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = UART1_TX_LEN; //DMA通道的DMA缓存的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //工作在正常模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输

DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器

}

//USART1 DMA发送指定长度的数据

//str：要发送的数据首地址

//cndtr:数据传输量

void BSP_DMAUsart1Puts(unsigned char *str,u8 cndtr)

{

memcpy(Uart1_Tx, str, cndtr);

USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE); //使能串口1的DMA发送

DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE ); //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道

DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4,cndtr); //DMA通道的DMA缓存的大小

DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道

}

//USART1中断函数。

void USART1_IRQHandler(void)

{

uint16_t i = 0;

OSIntEnter();

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)

{

//1.清除USART1接收完成中断

//USART_ClearFlag(USART1,USART_IT_IDLE);

USART1->SR;

USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志

//2.存储收到的数据内容、长度、标志位

DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE); //关闭DMA

if(!Uart1_RxBuffer.RxFlag) //判断是否有数据包在处理

{

Uart1_RxBuffer.RxLen = UART1_RX_LEN -

DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); //计算接收数据包长度

for (i = 0;i < Uart1_RxBuffer.RxLen;i++) //将接收到的数据包缓存

{

Uart1_RxBuffer.buffer[i] = Uart1_Rx[i];

}

Uart1_RxBuffer.RxFlag = 1; //置位接收状态标志位

}

DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,UART1_RX_LEN); //设置传输数据长度

DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE); //打开DMA

}

// 3. Send message to task_command_process

OSMboxPost(MboxCmdSet, &Uart1_RxBuffer.buffer[0]); // Inform App_TaskCommandProcess() that one command has arrived.

OSIntExit();

}

本以为F407按照上述这样设置应该就可以，可是移植过程中还是发现了两者之间很多的异同点。其中出现了两个问题：

1.接收数据出现了问题，只能接收一次；

2.只能发送一次数据。

最初代码如下：

uint8_t Uart6_Tx[UART6_TX_LEN] = {0}; //串口6发送DMA缓存

uint8_t Uart6_Rx[UART6_RX_LEN] = {0}; //串口6接收DMA缓存

//串口6接收缓存

COMx_RXBUFFER Uart6_RxBuffer;

static void BSP_Usart6_Init(u32 bound)

{

//GPIO端口设置

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC,ENABLE); //使能GPIOC时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART6,ENABLE); //使能USART6时钟

//串口6对应引脚复用映射

GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_USART6); //GPIOC6 复用为USART6

GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_USART6); //GPIOC7 复用为USART6

//USART6端口配置

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //GPIOC6

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用功能

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); //初始化PC6

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //GPIOC7

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用功能

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //浮空

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); //初始化PC7

//USART1 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(USART6, &USART_InitStructure); //初始化串口1

// USART_Cmd(USART6, ENABLE); //使能串口1

// USART_ITConfig(USART6, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断

//Usart1 NVIC 配置

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART6_IRQn;//串口1中断通道

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//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、

//开启USART6总线空闲中断

USART_ITConfig(USART6,USART_IT_TC,DISABLE);

USART_ITConfig(USART6,USART_IT_RXNE,DISABLE);

USART_ITConfig(USART6,USART_IT_TXE,DISABLE);

USART_ITConfig(USART6,USART_IT_IDLE,ENABLE);

//串口接收DMA配置

BSP_DMAUsar6Rx_Init();

//串口发送DMA配置

BSP_DMAUsar6Tx_Init();

USART_DMACmd(USART6,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); //采用DMA方式接收

//开启USART6

USART_Cmd(USART6, ENABLE);

}

//USART1接收DMA配置

static void BSP_DMAUsar6Rx_Init(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE); //启动DMA时钟

DMA_DeInit(DMA2_Stream1);

DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_5;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&USART6->DR); //外设地址

DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)Uart6_Rx; //内存地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; //dma传输方向单向

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = UART6_RX_LEN; //设置DMA在传输时缓冲区的长度

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //设置DMA的外设递增模式，一个外设

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //设置DMA的内存递增模式

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设数据字长

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //内存数据字长

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //设置DMA的传输模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh; //设置DMA的优先级别

DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;

// DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //设置DMA的2个memory中的变量互相访问

DMA_Init(DMA2_Stream1,&DMA_InitStructure);

DMA_Cmd(DMA2_Stream1,ENABLE); //使能数据流1 通道5

}

//USART6发送DMA配置

static void BSP_DMAUsar6Tx_Init(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE); //启动DMA时钟

DMA_DeInit(DMA2_Stream6);

DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_5;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&USART6->DR); //DMA外设基地址

DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)Uart6_Tx; //DMA内存基地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral; //数据传输方向，从内存读取发送到外设

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = UART6_TX_LEN; //DMA通道的DMA缓存的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //工作在正常模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级

DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;

// DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输

DMA_Init(DMA2_Stream6, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART6_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器

DMA_Cmd(DMA2_Stream6,DISABLE);

}

//USART6 DMA发送指定长度的数据

//str：要发送的数据首地址

//cndtr:数据传输量

void BSP_DMAUsart6Puts(unsigned char *str,u8 cndtr)

{

memcpy(Uart6_Tx, str, cndtr);

USART_DMACmd(USART6,USART_DMAReq_Tx,ENABLE); //使能串口6的DMA发送

DMA_Cmd(DMA2_Stream6, DISABLE ); //关闭USART6 TX DMA2 所指示的通道

DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream6,cndtr); //DMA通道的DMA缓存的大小

DMA_Cmd(DMA2_Stream6, ENABLE); //使能USART6 TX DMA2 所指示的通道

}

//USART6中断函数。

void USART6_IRQHandler(void)

{

int i = 0;

if(USART_GetITStatus(USART6, USART_IT_IDLE) != RESET)

{

//1.清除USART6接收完成中断

USART6->SR;

USART6->DR; //清USART_IT_IDLE标志

//2.存储收到的数据内容、长度、标志位

DMA_Cmd(DMA2_Stream1,DISABLE); //使能数据流1 通道5

if(!Uart6_RxBuffer.RxFlag) //判断是否有数据包在处理

{

Uart6_RxBuffer.RxLen = UART6_RX_LEN -

DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream1); //计算接收数据包长度

for (i = 0;i < Uart6_RxBuffer.RxLen;i++) //将接收到的数据包缓存

{

Uart6_RxBuffer.buffer[i] = Uart6_Rx[i];

}

Uart6_RxBuffer.RxFlag = 1; //置位接收状态标志位

}

DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream1,UART6_RX_LEN); //设置传输数据长度

DMA_Cmd(DMA2_Stream1,ENABLE); //打开DMA

}

从上述代码可以发现，F407和F103之前还是有很大的差别的，首先是引脚的初始化，F407需要复用映射，如下：

F407的DMA的配置，分为通道和数据流，需要这两个配合设置，详见代码，而F103只有通道的概念。如下：

使用如上的代码初始化后，不能正常使用串口收发数据，通过多方查找资料，阅读参考手册后发现，F407 DMA每次接收到数据后需要清一下传输完成标志位，所以在中断串口函数里添加清DMA标志位即可，修改后串口中断函数如下：

//USART6中断函数。

void USART6_IRQHandler(void)

{

int i = 0;

if(USART_GetITStatus(USART6, USART_IT_IDLE) != RESET)

{

//1.清除USART6接收完成中断

USART6->SR;

USART6->DR; //清USART_IT_IDLE标志

//2.存储收到的数据内容、长度、标志位

DMA_Cmd(DMA2_Stream1,DISABLE); //使能数据流1 通道5

if(!Uart6_RxBuffer.RxFlag) //判断是否有数据包在处理

{

//清除标志位

DMA_ClearFlag(DMA2_Stream1,DMA_FLAG_TCIF1);

Uart6_RxBuffer.RxLen = UART6_RX_LEN -

DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream1); //计算接收数据包长度

for (i = 0;i < Uart6_RxBuffer.RxLen;i++) //将接收到的数据包缓存

{

Uart6_RxBuffer.buffer[i] = Uart6_Rx[i];

}

Uart6_RxBuffer.RxFlag = 1; //置位接收状态标志位

}

DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream1,UART6_RX_LEN); //设置传输数据长度

DMA_Cmd(DMA2_Stream1,ENABLE); //打开DMA

}

这样就解决了接收数据的问题了，可是发送问题还没有解决，需要进一步设置。

其实发送和接收一样，也是没有清除标志位导致的，所以需要开启DMA发送中断使能，在中断中清传输完成标志位。要是只在DMA发送中断中清传输完成标志，还会有个问题出现，那就是串口不一定发送完成了。因为DMA传输完成了不能代表串口发送完成了，所以在清传输完成标志同时还需要开启串口发送中断，确保串口将数据发送完成。整体代码如下：

*********************************************************************************************************

* BSP_UART_Init()

* Description : This function should be called by your application code before you make use of any of the

* functions found in this module.

* Argument(s) : bound:波特率

* Return(s) : none.

* Caller(s) : BSP_Init.