[嵌入式]也谈STM32使用DMA+串口获取不定长数据

最近的一个STM单片机开发需要连接一个模块，是串口通信。

STM32单片机是典型的F103Cx，在本认为是个简单的操作，没想到搞了2天。网上有很多帖子包括各种已有的例程，使用RXNE中断接收的我就不说了，负荷较大的单片机不建议采用。对于DMA的使用，大部分文章都采用了了DMA+串口空闲IDLE标志，获取不定长数据，通常的做法就是：

1.配置DMA，使用单次模式

2.配置串口，中断标志IDLE，

3在串口中断中收取数据，重置DMA缓冲

实际使用时发现：

串口数据吐的并不流畅，IDLE中断频繁产生，需要把多次中断读取的缓冲区拼接起来才是完整的数据，这样我设置的DMA缓冲区基本是浪费的。而且还需要增加拼接的代码。使用效果不理想。

由于无法改变模块本身的性质，只能解决自己的软件问题。在对串口数据的观测中发现。每一帧的数据间隔都超过500ms，每帧的数据量在400-800byte不等。于是有了以下的改进做法：

大概原理就是：让DMA往buffer里填数据，等一帧完成后，有段时间数据没有任何增长，检测这段时间，就判断帧结束，我也看到有人使用定时器来检测这段时间，效果一样，但我绝定省掉一个定时器，直接计数就好。

方法步骤：

1.配置DMA，缓冲区设置成大于帧字节的数量（1000），使用连续模式（超出缓冲区的数据会覆盖之前的）

2.配置串口无中断（由于本单片机有显示时序要求，不可随意使用中断，会造成显示紊乱）

3.在while中查询缓冲区数量的过程CheckDMA();

#define RXIDLE 500

#define USART1_MAX_RECV_LEN 1000

void CheckDMA(void){
?? ?u16 temp;
?? ?static u16 lastcnt,idletime;
?? ?if(DMA1_Channel5->CNDTR<USART1_MAX_RECV_LEN){//有数据进来
?? ??? ?if(DMA1_Channel5->CNDTR==lastcnt){//有新数据到达否
?? ??? ??? ?if(++idletime>RXIDLE){//没有新数据到达超过时间
?? ??? ??? ??? ?temp = USART1_MAX_RECV_LEN -DMA1_Channel5->CNDTR;//已读取数据数量
?? ??? ??? ??? ?USART1_RX_BUF[temp]=0;//结束符
?? ??? ??? ??? ?DATA_Analysis((u8*)USART1_RX_BUF);
? ? ? ? ? ? ? ? DMA_Restart();//缓冲区重置，虽然是连续模式，但希望每帧是从头部写入的。
?? ??? ??? ?}
?? ??? ?}else idletime=0;
?? ??? ?lastcnt=DMA1_Channel5->CNDTR;
?? ?}

}

void DMA_Restart(void)
{?
?? ?DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE ); ?//关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道 ? ? ?
??? ?DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,USART1_MAX_RECV_LEN);//DMA通道的DMA缓存的大小
??? ?DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); ?//使能USART1 TX DMA1 所指示的通道?
}?? ??

经过上述改造，实现了对不规则吐数据的模块的串口数据的读取，通过调整空闲时间刚好在合适的范围内（不超过帧间隔即可，范围较大），上述程序可以稳定可靠工作，并且得到的buffer数据是连续的准确的。由于STM32的IDLE标志的时间并不可以调整，所以上述方法是解决本问题的有效方法。同时由于采用了DMA+ 查询的方式，避免了中断带来的其他问题也不会对CPU带来额外的负担