STM32:在DMA模式下实现UART

Question

我试图在DMA模式下实现UART,以便在每次按下按钮时发送一个简单的字符串.

所以我使用CubeMX生成代码,我已经在正常(非圆形)模式下配置了UART2 TX DMA,也没有FIFO和没有突发.

每当我在调试模式下运行代码时,我看到我第一次尝试发送字符串,它工作正常并发送字符串,但在DMA IRQ处理程序中,它调用TxHalfCpltCallback而不是TxCpltCallback,并且UART gState将保留在BUSY中模式,所以我不能用它来传输更多的字符串.

我的问题是为什么它调用TxHalfCpltCallback而不是TxCpltCallback？我应该如何处理它(因为HAL引用表示它等待发送缓冲区的后半部分!什么？)

而且,发送下一半数据是否会重新关联UART的gState？

我想请某人给我们一个在项目中配置UART的示例.

Answer 1

如果您正在使用DMA,那么您将有两个中断:一个是缓冲区的一半传输,另一个是传输后半区(整个).

如果一切正常,应该解雇他们两个.这背后的原因是,当发送大量数据时,您可以TxHalfCpltCallback在DMA正在传输缓冲区的后半部分的同时开始将新数据加载到缓冲区的前半部分.再次,您可以TxCpltCallback在传输前半部分的同时将新数据加载到缓冲区的后半部分.

优点是您不必在将下一个数据块复制到缓冲区之前等待整个传输完成,但您可以在传输仍在进行时开始加载它.

这是一个例子:

在此示例中,将使用DMA 传输 2000个字节,传输半完成和传输完成中断,以实现最佳性能.

发送缓冲区的前半部分由CPU在发送半完成中断回调中加载新数据,而缓冲区的后半部分由DMA在后台发送.

然后,在发送完成中,发送缓冲器的后半部分由CPU加载新数据,而后半部分(先前更新的)由DMA在后台发送.

#include "stm32f4xx.h"

uint8_t dma_buffer[2000];
volatile uint8_t toggle = 0;

UART_HandleTypeDef huart2;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart2_tx;

void uart_gpio_init()
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  __GPIOA_CLK_ENABLE();

  /**USART2 GPIO Configuration
  PA2     ------> USART2_TX
  PA3     ------> USART2_RX
  */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART2;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

void uart_dma_init()
{
  /* DMA controller clock enable */
  __DMA1_CLK_ENABLE();

  /* Peripheral DMA init*/
  hdma_usart2_tx.Instance = DMA1_Stream6;
  hdma_usart2_tx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_4;
  hdma_usart2_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
  hdma_usart2_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
  hdma_usart2_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
  hdma_usart2_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
  hdma_usart2_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
  hdma_usart2_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
  hdma_usart2_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
  hdma_usart2_tx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
  HAL_DMA_Init(&hdma_usart2_tx);

  __HAL_LINKDMA(&huart2,hdmatx,hdma_usart2_tx);

  /* DMA interrupt init */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream6_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream6_IRQn);
}

void uart_init()
{
  __USART2_CLK_ENABLE();

  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 115200;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  HAL_UART_Init(&huart2);

  /* Peripheral interrupt init*/
  HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
}

/* This function handles DMA1 stream6 global interrupt. */
void DMA1_Stream6_IRQHandler(void)
{
  HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart2_tx);
}

void USART2_IRQHandler(void)
{
  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
}

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  uint16_t i;
  toggle = !toggle;

  for(i = 1000; i < 1998; i++)
  {
    if(toggle)
      dma_buffer[i] = '&';
    else
      dma_buffer[i] = 'z';
  }

  dma_buffer[1998] = '\r';
  dma_buffer[1999] = '\n';
}

void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  uint16_t i;

  for(i = 0; i < 1000; i++)
  {
    if(toggle)
      dma_buffer[i] = 'y';
    else
      dma_buffer[i] = '|';
  }
}

int main(void)
{
  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  uart_gpio_init();
  uart_dma_init();
  uart_init();

  uint16_t i;

  for(i = 0; i < 1998; i++)
  {
    dma_buffer[i] = 'x';
  }

  dma_buffer[1998] = '\r';
  dma_buffer[1999] = '\n';

  while(1)
  {
    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart2, dma_buffer, 2000);
  }
}

该示例是为STM32F4 Discovery板(STM32F407VG)编写的.应根据所使用的STM32微控制器更改相应的DMA实例,UART-DMA通道,GPIO和备用功能设置.

Answer 2

您的问题看起来与DMA UART类似，但 HAL 仍然繁忙错误。你应该启用HAL_UART_IRQHandler()

即在“main.c”（或您初始化硬件的任何地方）中添加：

HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 0);                                        
HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);

在“stm32f4xx_it.c”中：

void USART2_IRQHandler(void)
{ 
  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
}

Answer 3

当您使用裸寄存器方法而不是主宰 HAL 怪物时，对 DMA 传输（当然还有接收）进行编码要容易得多。

示例 STM32F446（假设寄存器中有复位值）

DMA1_Stream6 -> NDTR = nTransfers;
DMA1_Stream6 -> PAR = (uint32_t)&(USART2 -> DR);
DMA1_Stream6 -> M0AR = (uint32_t)&dataBuff;
DMA1_Stream6 -> CR = DMA_SxCR_CHSEL_2 | DMA_SxCR_MINC | DMA_SxCR_DIR_0 | DMA_SxCR_TCIE; // you can enable half transfer enable as well

USART2 -> BRR = FCLK / LOWSPEED;
USART2 -> CR3 |= USART_CR3_DMAT;
USART2 -> CR1 = (USART_CR1_TE | USART_CR1_RE | USART_CR1_UE);
DMA1_Stream6 -> CR |= DMA_SxCR_EN;

很容易 - 不是吗？

void DMA1_Stream6_IRQHandler(void) {  // now it does nothing only clears the flag
    if(DMA1 -> HISR & (DMA_HISR_TCIF6)) {
        DMA1 -> HIFCR |= DMA_HISR_TCIF6;
        while(!(USART2 -> SR & USART_SR_TC));
    }
}