STM32串口空閑中斷

接收資料的流程：

串口接收DMA在初始化的時候就處于開啟狀態，一直等待資料的到來，在軟體上無需做任何事情，只要在初始化配置的時候設定好配置就可以了，
判斷資料資料接收完成：
這里判斷接收完成是通過串口空閑中斷的方式實作，即當串口資料流停止后，就會產生IDLE中斷，這個中斷里面做如下幾件事：

關閉串口接收DMA通道，2點原因：a.防止后面又有資料接收到，產生干擾，b.便于DMA的重新配置賦值，下面第4點，
置位接收完成標志位
處理接收buffer中資料
重新設定DMA下次要接收的資料位元組數，注意，這里是給DMA暫存器重新設定接收的計數值，這個數量只能大于或者等于可能接收的位元組數，否則當DMA接收計數器遞減到0的時候，又會多載這個計數值，重新回圈遞減計數，所以接識訓沖區的資料則會被覆寫丟失，
開啟DMA通道，等待下一次的資料接收，注意，對DMA的相關暫存器配置寫入，如第4條的寫入計數值，必須要在關閉DMA的條件進行，否則操作無效，
說明一下，STM32的IDLE的中斷在串口無資料接收的情況下，是不會一直產生的，產生的條件是這樣的，當清除IDLE標志位后，必須有接收到第一個資料后，才開始觸發，一斷接收的資料斷流，沒有接收到資料，即產生IDLE中斷，IDLE位不會再次被置高直到RXNE位被置起（即又檢測到一次空閑總線），RXNE接收中斷可以不用開啟，減少進中斷的次數，

void My_UART_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);      // 使能DMA
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   // 使能GPIOA
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);   // 使能時鐘 復用USART

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);  //初始化 USART_TX 即 GPIOA.9 

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);          //初始化 USART_RX 即 GPIOA.10

    USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;
    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);   //初始化 USART

//  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);  // 開啟 USART 接識訓沖區非空中斷
//  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);   // 開啟 USART 發送緩沖區空中斷

    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);  //開啟 USART1 總線空閑中斷
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能USART中斷

    DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&USART1->DR);    //外設--->記憶體
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)RxBuffer;
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = BufferSize;
    DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
    DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
    DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStruct);

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
    USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);              // 使能 USART1接收DMA

    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;   //搶占優先級 2位 00 01 10 11
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;          //回應優先級 2位 00 01 10 11
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);                                //初始化中斷
}

在這里插入圖片描述
當MCU通過USART接收外部發來的資料時，在進行第①②③步的時候，主程式可以不用管，DMA直接將接收到的資料寫入快取RxBuffer，程式此時也不會進入接收中斷，當資料接收完成之后產生接收空閑中斷，在中斷服務函式中將接收完成標志位置1，計算出接收快取中的資料長度，清除中斷位，失能DMA防止在處理資料時候接收資料，主程式中檢測到接收完成標志被置1，進入資料處理程式，現將接收完成標志位置0，重新設定DMA下次要接收的資料位元組數，使能DMA進入接收資料狀態，

void USART1_IRQHandler(void)
{
    uint8_t clear = clear;  // 用來消除編譯器的“沒有用到”的提醒
    uint8_t data = 0;

    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)
    {
        clear = USART1->SR;
        clear = USART1->DR;

//      RxCounter = BufferSize - DMA1_Channel5->CNDTR;//快取中的位元組數
        RxCounter = BufferSize - DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);//快取中的位元組數

//      USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);

        RxStatus = 1;   //標記接收到一幀
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_IDLE); // 清除空閑中斷

        DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE);                // 停止DMA，清除DMA快取
    }
}

int main(void)
{
    uint8_t i = 0;

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);             // 初始化中斷優先級分組

    My_UART_Init();

    while(1)
    {
        if(RxStatus == 1)
        {
            RxStatus = 0;
            i = 0;

            while(RxCounter--)
            {
                USART_SendData(USART1, RxBuffer[i++]);
                while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) != SET);
            }

            memset(RxBuffer, 0, i); // 清除快取
            RxCounter = 0;

//          DMA1_Channel5->CNDTR = BufferSize;
            DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5, BufferSize);
            DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);     
        }
    }
}

DMA介紹

DMA的定義

直接存盤器存取（Direct Memory Access，DMA）是計算機科學中的一種記憶體訪問技術，它允許某些電腦內部的硬體子系統（電腦外設），可以獨立地直接讀寫系統存盤器，而不需繞道 CPU，在同等程度的CPU負擔下，DMA是一種快速的資料傳送方式，它允許不同速度的硬體裝置來溝通，而不需要依于 CPU的大量中斷請求，

DMA有什么用？

直接存盤器存取用來提供在外設和存盤器之間或者存盤器和存盤器之間的高速資料傳輸，無須CPU的干預，通過DMA資料可以快速地移動，這就節省了CPU的資源來做其他操作，

有多少個DMA資源？

有兩個DMA控制器，DMA1有7個通道，DMA2有5個通道，

資料從什么地方送到什么地方?

外設到SRAM（I2C/UART等獲取資料并送入SRAM）；
SRAM的兩個區域之間；
外設到外設（ADC讀取資料后送到TIM1控制其產生不同的PWM占空比）；
SRAM到外設（SRAM中預先保存的資料送入DAC產生各種波形）；

DMA可以傳遞多少資料？

傳統的DMA的概念是用于大批量資料的傳輸，但是我理解，在STM32中，它的概念被擴展了，也許更多的時候快速是其應用的重點，資料可以從1～65535個，

DMA控制器與仲裁器

現在越來越多的單片機采用DMA技術，提供外設和存盤器之間或者存盤器之間的高速資料傳輸，當 CPU 初始化這個傳輸動作，傳輸動作本身是由 DMA 控制器來實行和完成，STM32就有一個DMA控制器，它有7個通道，每個通道專門用來管理一個或多個外設對存盤器訪問的請求，還有一個仲裁器來協調各個DMA請求的優先權，

DMA 控制器和Cortex-M3核共享系統資料總線執行直接存盤器資料傳輸，當CPU和DMA同時訪問相同的目標(RAM或外設)時，DMA請求可能會停止 CPU訪問系統總線達若干個周期，總線仲裁器執行回圈調度，以保證CPU至少可以得到一半的系統總線(存盤器或外設)帶寬，

在發生一個事件后，外設發送一個請求信號到DMA控制器，DMA控制器根據通道的優先權處理請求，當DMA控制器開始訪問外設的時候，DMA控制器立即發送給外設一個應答信號，當從DMA控制器得到應答信號時，外設立即釋放它的請求，一旦外設釋放了這個請求，DMA控制器同時撤銷應答信號，如果發生更多的請求時，外設可以啟動下次處理，

代碼展示

基于HAL庫的串口空閑+DMA主要接收代碼

下面是頭檔案

#ifndef DMAT_H
#define DMAT_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "usart.h"

extern uint8_t usart2_rx_buffer[33];
extern uint8_t usart3_rx_buffer[25];
void MyU2Init(void);
void MyU3Init(void);
void USART2Handle(void);
void USART3Handle(void);
void MyUsartHandle(UART_HandleTypeDef *HUART);
#endif

下面是源檔案

#include "dmat.h"

uint8_t usart2_rx_buffer[33]={0};
uint8_t usart3_rx_buffer[25]={0};

float ROLL_ANGLE=0;
float PITCH_ANGLE=0;
float YAW_ANGLE=0;
void MyU2Init(void)
{
	__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);
	__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2,UART_IT_IDLE);
	HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,usart2_rx_buffer,33);
}

void MyU3Init(void)
{
	__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart3);
	__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart3,UART_IT_IDLE);
	HAL_UART_Receive_DMA(&huart3,usart3_rx_buffer,25);
}
//可以在里面加上想要的功能
//以及資料處理的代碼
//這是采用串口+DMA+空閑中斷來處理串口接收的資料
void USART2Handle(void)
{
	if(usart2_rx_buffer[0]==0x55&&usart2_rx_buffer[11]==0x55&&usart2_rx_buffer[22]==0x55)
	{
		//總共33個位元組的資料，每11個位元組的資料算一個資料包，三個資料包分別是加速度包，角速度包和角度包
		if(usart2_rx_buffer[23]==0x53)
		{
			//下面的資料是針對角度包來決議的，得到三個角度
			ROLL_ANGLE=((int16_t)(usart2_rx_buffer[25]<<8|usart2_rx_buffer[24]))/32768.0*180;
			PITCH_ANGLE=((int16_t)(usart2_rx_buffer[27]<<8|usart2_rx_buffer[26]))/32768.0*180;
			YAW_ANGLE=((int16_t)(usart2_rx_buffer[29]<<8|usart2_rx_buffer[28]))/32768.0*180;
		}
	}
}
void USART3Handle(void)
{
}
void MyUsartHandle(UART_HandleTypeDef *HUART)
{
	 if(HUART==&huart2)
	{
		
	if(__HAL_UART_GET_FLAG(HUART,UART_FLAG_IDLE))
	{
		
		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(HUART);
		HAL_UART_DMAStop(HUART);
		USART2Handle();
		HAL_UART_Receive_DMA(HUART,(uint8_t*) usart2_rx_buffer,33);
		
	}
  }
	else if(HUART==&huart3)
	{
		if(__HAL_UART_GET_FLAG(HUART,UART_FLAG_IDLE))
	{
		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(HUART);
		HAL_UART_DMAStop(HUART);
		USART3Handle();
		HAL_UART_Receive_DMA(HUART,(uint8_t*) usart2_rx_buffer,25);
	}
	}
}

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