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STM32基于LL库的USART+DMA使用

news 2025/6/28 3:08:08

时隔两年半再次更新LL库，本次带来USART + DMA 实现接收不定长。

1、开发思路

使用USART + DMA接收不定长的功能的思路是：借助USART的空闲中断、DMA发送完成中断。

打开F103的手册可得知，USART的空闲中断触发条件是在接收完成后触发，如下图：
在这里插入图片描述

2、新建工程

配置工程属性
选择外部时钟源
时钟倍频
使能USART

这里选择的是USART1、模式为异步、打开中断，相关参数配置选择默认
在这里插入图片描述

开启TX DMA、RX DMA，二者都设置成单次模式：

5. 生成代码

点击 GENERATE CODE 会在设定的路径成功生成代码，选择打开工程

代码编写

在编写代码之前需要先知道以下几个函数：

__STATIC_INLINE void LL_USART_ClearFlag_IDLE(USART_TypeDef *USARTx); //清除USART空闲中断标志
__STATIC_INLINE void LL_USART_EnableIT_IDLE(USART_TypeDef *USARTx);  //使能USART空闲中断__STATIC_INLINE void LL_USART_EnableDMAReq_TX(USART_TypeDef *USARTx);  //使能USART DMA发送
__STATIC_INLINE void LL_USART_EnableDMAReq_RX(USART_TypeDef *USARTx);  //使能USART DMA接收__STATIC_INLINE void LL_DMA_ClearFlag_TC4(DMA_TypeDef *DMAx);  //清除DMA 通道4 传输完成标志
__STATIC_INLINE void LL_DMA_ClearFlag_TC5(DMA_TypeDef *DMAx);  //清除DMA 通道5 传输完成标志
__STATIC_INLINE uint32_t LL_DMA_IsActiveFlag_TC4(DMA_TypeDef *DMAx); //判断是否是通道4传输完成标志
__STATIC_INLINE uint32_t LL_DMA_IsActiveFlag_TC5(DMA_TypeDef *DMAx); //判断是否是通道5传输完成标志__STATIC_INLINE void LL_DMA_EnableIT_TC(DMA_TypeDef *DMAx, uint32_t Channel); //使能指定DMA 通道传输完成中断__STATIC_INLINE uint32_t LL_USART_IsActiveFlag_IDLE(const USART_TypeDef *USARTx); //判断是否是空闲中断标志or空闲标志__STATIC_INLINE uint32_t LL_USART_DMA_GetRegAddr(const USART_TypeDef *USARTx); //得到指定的USART DR寄存器地址//设置DMA 通道的外设数据寄存器地址，对于例程来说也即是USART1->DR的地址
__STATIC_INLINE void LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA_TypeDef *DMAx, uint32_t Channel, uint32_t PeriphAddress);
//设置DMA 通道的MEMORY地址
__STATIC_INLINE void LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA_TypeDef *DMAx, uint32_t Channel, uint32_t MemoryAddress);
//设置DMA传输数据大小
__STATIC_INLINE void LL_DMA_SetDataLength(DMA_TypeDef *DMAx, uint32_t Channel, uint32_t NbData);
//启动DMA传输
__STATIC_INLINE void LL_DMA_EnableChannel(DMA_TypeDef *DMAx, uint32_t Channel);
//停止DMA传输
__STATIC_INLINE void LL_DMA_DisableChannel(DMA_TypeDef *DMAx, uint32_t Channel);
//得到DMA传输数据个数
__STATIC_INLINE uint32_t LL_DMA_GetDataLength(DMA_TypeDef *DMAx, uint32_t Channel);

CubeMx生成的代码有些寄存器没有使能，我们不能直接使用，需要我们自己使能相关寄存器

使能相关中断
打开usart.c源文件，我们在函数MX_USART1_UART_Init() 中，开启DMA传输完成中断：

紧接着使能USART空闲中断、使能USART采用DMA传输数据：
编写USART DMA RX、USART DMA TX函数
下面的函数在main.c中。

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
uint8_t receive[2048];void uart_rx_dma_config()
{//rxLL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_5, (uint32_t)LL_USART_DMA_GetRegAddr(USART1));LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_5, (uint32_t)receive);LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_5, 2048);LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_5);
}void uart_tx_dma_config(uint8_t *buf, uint32_t len)
{LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, (uint32_t)LL_USART_DMA_GetRegAddr(USART1));LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, (uint32_t)buf);LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4, len);LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4);
}
/* USER CODE END 0 */

编写中断函数
DMA中断中，只需判断是否是传输完成中断，如果是清除标志即可。

/*** @brief This function handles DMA1 channel4 global interrupt.*/
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel4_IRQn 0 */if (LL_DMA_IsActiveFlag_TC4(DMA1)) {LL_DMA_ClearFlag_TC4(DMA1);}/* USER CODE END DMA1_Channel4_IRQn 0 *//* USER CODE BEGIN DMA1_Channel4_IRQn 1 *//* USER CODE END DMA1_Channel4_IRQn 1 */
}

/*** @brief This function handles DMA1 channel5 global interrupt.*/
void DMA1_Channel5_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel5_IRQn 0 */if (LL_DMA_IsActiveFlag_TC5(DMA1)) {LL_DMA_ClearFlag_TC5(DMA1);}/* USER CODE END DMA1_Channel5_IRQn 0 *//* USER CODE BEGIN DMA1_Channel5_IRQn 1 *//* USER CODE END DMA1_Channel5_IRQn 1 */
}

在USART中断中，判断是否是空闲中断。在前面说过USART空闲中断的触发的条件是在USART接收完成后触发。
因此，检测到USART空闲中断，就意为着USART接收完成，此时得到DMA接收通道接收到的数据长度，然后通过DMA发送通道发送出去即可。代码如下：

/*** @brief This function handles USART1 global interrupt.*/
void USART1_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */uint32_t len;extern uint8_t receive[2048];extern void uart_rx_dma_config();extern void uart_tx_dma_config(uint8_t *buf, uint32_t len);/* 判断USART1是否空闲 */if (SET == LL_USART_IsActiveFlag_IDLE(USART1)) {LL_USART_ClearFlag_IDLE(USART1);LL_DMA_DisableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_5);LL_DMA_DisableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_4);len = 2048 - LL_DMA_GetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_5);uart_tx_dma_config(receive, len);uart_rx_dma_config();}/* USER CODE END USART1_IRQn 0 *//* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 *//* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}