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USART—串口常见使用方法及注意事项

时间:2023-02-08 14:25:31浏览次数:52  
标签:DMA USART 串口 NVIC InitStructure 注意事项 GPIO

串口常用的方式有查询、DMA、中断
更多代码参考EVT中USART相关例程
串口常用的状态位
TXE、TC    默认状态1           发送数据寄存器空、发送完成标志
当串口正在发送,TXE、TC为0;当发送完成或还未发送为1,只用一个即可。主要区别是TXE标志只能通过写数据寄存器清除(单个字节发送)
RXNE         默认状态0          接收数据寄存器非空
当没有收到数据时RXNE为0,当收到数据RXNE为1(单个字节接收)
IDLE                     默认状态0           总线空闲
当串口在忙IDLE为0,当串口空闲IDLE为1(多个字节)
 
查询方式
一字节一字节收发,需要CPU等待和读写串口数据,占用CPU最多,结构最简单,适合少量数据收发。
DMA方式
等待和读写都交给DMA,CPU只需要判断DMA标志位,从CPU的角度看是多字节读写,占用CPU最少。
中断方式
一字节一字节收发,需要CPU读写串口,等待由中断机制替代,时间会比查询和DMA多10%左右,多出来的时间主要消耗在中断响应上。
 
应用举例:串口接收不定长数据
使用DMA接收,用串口IDLE判断一串数据接收完成。
Main.c代码如下
#include "debug.h"
#define RxBufferSize 1024
u8 RxBuffer[RxBufferSize] = {0};//接收缓冲区
 
void USART1_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));//中断声明 RISC-V系列需要注意
 
int main(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure={0};
    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure={0};
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure = {0};
 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    Delay_Init();
 
    //开启时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
 
    //配置GPIO
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 
    //配置串口
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    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_Tx|USART_Mode_Rx;
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
 
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能串口
 
    //配置DMA
    DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART1->DATAR);
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)RxBuffer;
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = RxBufferSize;
    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_VeryHigh;
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);
 
    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);//使能通道5
 
    //配置中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//使能IDLE中断
 
    USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);//使能串口接收DMA请求
 
    while(1)
    {
    }
}
 
void USART1_IRQHandler(void)
{
    u16 receive_len=0;
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)//空闲
    {
        USART_ReceiveData(USART1);//清除标志位
 
        receive_len=RxBufferSize-DMA1_Channel5->CNTR;//接收长度
 
        //重新配置DMA参数
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE);
        DMA1_Channel5->MADDR = (u32)RxBuffer;
        DMA1_Channel5->CNTR=RxBufferSize;
        DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
 
        if(receive_len>0)
        {
            RxBuffer[receive_len]='\0';//方便打印
        }
 
        printf("len:%d,data:%s\r\n",receive_len,RxBuffer);
    }
}
 
需要注意的地方:
1.RISC-V系列,中断必须要这种声明,否则只会进入一次中断,并且声明和函数需要在同一个.c文件中
void USART1_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
2.GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};结构体定义时,建议赋值为0,可以避免编译器优化等比较隐蔽的问题。
3.IDLE标志位的清除需要1.读取IDLE位,2.再读取串口数据 来清除,不能直接通过清除标志位的库函数清除,各个外设中也有类似,无法直接清除的标志位,具体查看RM手册中各个标志位描述。
4.使用Delay_Us/Ms时,初始化时必须要有Delay_Init();其中除以8的原因是,默认配置计数器的时基是HCLK/8。
5.当信号质量不好时,一串数据传输中间会出现IDLE中断,降低波特率或者改善布线,提高信号质量可以有效解决。
 

标签:DMA,USART,串口,NVIC,InitStructure,注意事项,GPIO
From: https://www.cnblogs.com/wchmcu/p/17101580.html

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