基于STM32F4系列芯片和STM32CubeF4 HAL庫組織和添加用戶代碼

我們在MCU的嵌入式應用開發(fā)過程中，有時需要做些較大量的數(shù)據(jù)傳輸和適時處理，此時使用DMA的雙緩沖模式可能是個不錯的選擇。這樣既可以保障數(shù)據(jù)的連續(xù)、流暢傳輸，又能保障數(shù)據(jù)的及時處理【包括數(shù)據(jù)更新】，同時又能減輕CPU的負荷。

常有人想使用STM32 DMA的雙緩沖模式，但又覺得實現(xiàn)起來似乎有點困難，也不太容易找到現(xiàn)存的例程。我這里就基于STM32F4芯片及Cube庫簡單地演示下實現(xiàn)過程。

STM32的DMA硬件雙緩沖模式，只支持從外設到內(nèi)存或從內(nèi)存到外設兩種應用場景，且工作在循環(huán)模式。內(nèi)存到內(nèi)存是不支持雙緩沖模式的，當然它也不支持DMA循環(huán)模式?！鞠聢D截取于STM32F4的參考手冊】

關于STM32 DMA雙緩沖模式實現(xiàn)原理不復雜，這里就不贅述了。下面進入到示例的實現(xiàn)過程?！咀ⅲ?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/107/" target="_blank">手機模式下圖片可以點擊放大查看】

我這里大致要做的事情就是，ADC模塊對5個模擬通道進行循環(huán)掃描采樣轉(zhuǎn)換，ADC結(jié)果由DMA搬到相應存儲緩沖區(qū)。每一輪傳輸完成后，自動切換傳輸線路并使用另一個存儲區(qū)，繼續(xù)新一輪傳輸。兩條傳輸線路就這樣輪流執(zhí)行，不過使用的DMA傳輸流或通道還是同一個。本例中的DMA傳輸流程如下圖示意。至于數(shù)據(jù)搬到各存儲區(qū)后怎么辦，視應用而定，在此不表。

現(xiàn)在開始借助于STM32CubeMx圖形化配置工具做基本的配置并生成初始化文件。

**對ADC做些基本配置。開啟了ADC1的5個通道，做連續(xù)、掃描轉(zhuǎn)換。ADC轉(zhuǎn)換的啟動選擇軟件啟動模式。

**對ADC的DMA請求及DMA傳輸做相關配置。具體配置見下圖。

**將其它必需的時鐘、調(diào)試口等配置完成后即可生成初始化代碼并建立工程。

**在CubeMx生成的初始化代碼基礎上，添加用戶代碼。

一、這里準備了兩個數(shù)組用來存儲ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

二、我基于STM32F4系列芯片和STM32CubeF4 HAL庫組織和添加用戶代碼。代碼內(nèi)容詳見下圖。

上圖中A、B、C、D四部分是我基于當前應用而添加的用戶代碼，在此稍作解釋。

代碼A，使能ADC外設并稍作延時，令其穩(wěn)定下來。

代碼B，準備了幾個跟DMA傳輸完成及出錯有關的回調(diào)函數(shù)。三個回調(diào)函數(shù)我共用一個，這里圖省事了。實際應用時請具體調(diào)整。

代碼C，調(diào)用DMA雙緩沖模式的關鍵函數(shù)。

代碼D，使能ADC事件的DMA請求功能并軟件啟動AD轉(zhuǎn)換。

三、編譯、除錯后，運行看結(jié)果。下面截圖是我在調(diào)試過程中隨意截取的。ADC的輸入通道中有2個通道分別固定接GND和VDD，其它3個通道的輸入管腳懸空，數(shù)據(jù)波動大屬正?，F(xiàn)象。

到此，基于STM32DMA雙緩沖的功能演示就結(jié)束了。是不是感覺很方便而簡單呢？

個人認為，要實現(xiàn)上面功能盡量看懂相關庫函數(shù)的基本功能，并對相應外設的工作有基本的了解，畢竟還是需要自行組織部分代碼的。如果說只知生硬地調(diào)用現(xiàn)有庫函數(shù)，那實現(xiàn)起來還是有困難。

另外，即使調(diào)用庫函數(shù)，在給函數(shù)的參變量賦值時注意別給錯了。大部分類似問題編譯器能發(fā)現(xiàn)，有些是發(fā)現(xiàn)不了的。比方源地址和目標地址編譯器是辨別不了的。

還有，基于庫函數(shù)編程時，如果庫函數(shù)里已經(jīng)就某些變量或參數(shù)給出了定義或規(guī)劃，就盡量用它準備的，除非你發(fā)現(xiàn)相關定義或規(guī)劃不合理或有錯。前不久一個STM32用戶，在初始化RTC日歷時給星期賦予了一個不正確的值導致RTC的時間運行異常。本來庫代碼已經(jīng)對從星期日到星期六明確地做了宏定義供我們使用【這樣做本身就可以一定程度防止出錯】，結(jié)果他在調(diào)試時直接賦數(shù)據(jù)，不小心給了不合理的數(shù)據(jù)沒及時發(fā)現(xiàn)，導致程序異常。然后反饋說庫代碼有bug。算bug嗎？可以算是也可以不是。如果初始化時按照人家預備好的宏參數(shù)來賦值就不會在這個地方折騰一把。
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