STM32 HAL库利用DMA实现串口不定长度接收方法

参考：https://blog.csdn.net/u014470361/article/details/79206352

我这里使用的芯片是 F1 系列的，主要是利用 DMA 数据传输方式实现的，在配置工程的时候要注意配置好 DMA，并开启中断。

　　

　　如果出现数据长度对，可是数据接收不完整，把Memory勾选即可：

　　

1、利用STM32 cubemx 建立一个工程，工程建立请参考我以前的文章：https://www.cnblogs.com/xingboy/p/9597464.html

2、利用STM32 cubemx 生成代码后，我们先定义一些变量来使用

/*    自己添加代码部分    */
volatile uint8_t rx_len=0;                            //接收数据长度
volatile uint8_t recv_end_flag=0;                     //接收完成标记位
uint8_t  rx_buffer[100];                              //接收缓存
char          BUFFER_SIZE=100;                        //不定长数据的最大长度，设置为100则最大长度为100

这里为什么要定义volatile 关键字呢？

       主要是因为volatile 关键字提醒编译器定义的变量是易变的，编译后的程序每次需要存储或读取该变量时，会直接从变量地址读取数据。在中断或多线程中使用volatile关键字可以避免不同优化等级时程序出错，提高程序的鲁棒性。

接着对串口初始化添加一些代码，程序如下：

/* USART2 init function */
static void MX_USART2_UART_Init(void)
{

  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;
  if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
  {
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
  }
    
    /*    自己添加代码部分    */
   __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_IDLE);        //使能idle中断
   HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,rx_buffer,BUFFER_SIZE);  //打开DMA接收，数据存入rx_buffer数组中。

}

3、接收函数我写在了另一个文件上，其他文件要用到上面 main文件里面定义的变量就要声明一个外部变量

extern volatile uint8_t rx_len;
extern volatile uint8_t recv_end_flag;
extern uint8_t  rx_buffer[100];
extern char      BUFFER_SIZE;

4、接着修改串口中断服务函数，在串口中断服务函数里添加接收代码，代码如下：

void USART2_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
    
    /*    自己添加代码部分    */
    uint32_t tmp_flag = 0;
    uint32_t temp;
    tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE);　　 //获取IDLE标志位
    if((tmp_flag != RESET))　　//idle标志被置位
    { 
        __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);　　//清除标志位
        temp = huart2.Instance->SR;  　　//清除状态寄存器SR（F0的HAL库USART_TypeDef结构体中名字为ISR：USART Interrupt and status register），读取SR可以清楚该寄存器
        temp = huart2.Instance->DR; 　　 //读取数据寄存器中的数据,读取DR（F0中为RDR：USART Receive Data register）

        HAL_UART_DMAStop(&huart2); 
　　　　　temp  = hdma_usart2_rx.Instance->CNDTR;　　 //获取DMA中未传输的数据个数，NDTR寄存器分析见下面
        rx_len =  BUFFER_SIZE - temp; 　　　　　　　　//总计数减去未传输的数据个数，得到已经接收的数据个数
        recv_end_flag = 1;  　　　　　　　　　　　　　　//接受完成标志位置1    
     }
 
  /* USER CODE END USART2_IRQn 0 */ 
  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */

  /* USER CODE END USART2_IRQn 1 */
}

　　上面的 CNDTR 寄存器在 DMA 通道结构体中定义了 CNDTR 寄存器，这个不同的芯片HAL库里面定义的命名有点不同，有兴趣的可以自己去查看一下，那为什么是未传输的数据数呢，STM32的中文手册给出了该寄存器的具体说明。(注意：建立工程的时候要添加串口TX RX 的DMA通道，以及打开DMA中断)

/** 
  * @brief DMA Controller
  */
typedef struct
{
  __IO uint32_t CCR;
  __IO uint32_t CNDTR;
  __IO uint32_t CPAR;
  __IO uint32_t CMAR;
} DMA_Channel_TypeDef;

寄存器说明如下：

5、接着编写接收处理函数，代码如下：

/***************************************************************
    *函数名：Data_Turn
    *输  入：无
    *说  明：串口接收完成，返回串口查看接收情况
    *返回值：无
  **/
void Data_Turn(void)
{

  if(recv_end_flag ==1)        
  {
      printf("rx_len=%d\r\n",rx_len);                           //打印接收长度
      HAL_UART_Transmit(&huart2,rx_buffer, rx_len,200);        //接收数据打印出来
      for(uint8_t i=0;i<rx_len;i++)
      {
         rx_buffer[i]=0;　　 //清接收缓存
      }
      rx_len=0;　　　　　　　　//清除计数
      recv_end_flag=0;　　　　//清除接收结束标志位
   }
}

 6.再主函数里的的while循环里再次打开DMA中断接收

HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,rx_buffer,BUFFER_SIZE);            //重新打开DMA接收 

 

运行效果如下图，我的代码是接收到Do-0：1字符串，判断字符串，返回我需要的字符串，效果正确。

 

补充一点最近新发现的关于串口中断接收的问题：

　　串口中断接收如果使用HAL库的中断接收函数，接收到的数据量远小于设定要接收的数据量，串口一直处于Busy状态，会出现接收死循环的情况，接收的数据跟设定不符会出错

注意：

　　测试过程中发现，用接收串口助手的所有数据都没问题，不过接收模块的不定长数据时，如果这个数据之间包含回车换行符会接收不全，例如：AT\r\nOK\r\n，这个就只能接收到AT\r，具体什么原因造成的还没找出原因，有知道的可以告诉我一下。

　　不过如果是串口助手发这串数据下来，却又可以全部接收完成，想不通。为了解决这个问题，我又找出了一个中断接收的方法，可以实现了不管中间有没有回车，都可以接收完成。传输门：https://www.cnblogs.com/xingboy/p/10154475.html