基于STM32H7 UART空閑事件及DMA傳輸示例

有人使用STM32H7芯片的UART，想利用DMA實現(xiàn)不定長的數據接收，實現(xiàn)過程似乎不太順利。另外，剛好最近有人使用H7芯片做UART收發(fā)，當開啟D-Cache未做MPU配置，使用指令對D-Cache做相應失效處理，發(fā)現(xiàn)通信結果異常。我這里簡單演示下實現(xiàn)過程，分使用和不使用D-Cache兩種做法,以供參考。

這里使用UART4做發(fā)送，UART5做接收，都使用DMA,均工作在Normal模式。

在主循環(huán)里每隔一定時間讓UART4發(fā)送一串數據出去，一共3串依次發(fā)送。每次發(fā)送的數據長度不一樣，但不會超過20個字符。

讓UART5基于DMA做不定長的數據接收，將接收長度定義在20。同時開啟UART5的空閑中斷。在UART5的空閑中斷里再次開啟下一輪的DMA接收準備。

關鍵API函數，UART4的發(fā)送函數和UART5用到的接收函數如下所示：

順便提下，在H7系列的HAL庫里定義了好幾個UART接收類型，使用時適當注意下。這里用的是下圖劃紅線的關注IDLE事件的接收類型。

我在IDLE事件的中斷回調函數里就做了一件事，為下次UART5的DMA接收做準備。至于接收到的數據的后續(xù)處理就沒做進一步操作了。

這里是對不定長數據進行接收，使用IDLE事件的中斷比使用DMA接收完成中斷更方便些。

不開啟D-Cache時的主要測試代碼如下：

#define BUFFER_SIZE    20
ALIGN_32BYTES(uint8_t RxData[BUFFER_SIZE];)


ALIGN_32BYTES(char TxData1[]="a5a5lfjaf888";)


ALIGN_32BYTES(char TxData2[]="1234$%^&555";)


ALIGN_32BYTES(char?TxData3[]="aa8$%^&*33333";)


uint8_t Tempcnt;


int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */


/* USER CODE END 1 */


/* Enable I-Cache---------------------------------------------------------*/
???SCB_EnableICache();


/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/


/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();


/* USER CODE BEGIN Init */


/* USER CODE END Init */


/* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();


/* USER CODE BEGIN SysInit */
??
/* USER CODE END SysInit */


/* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
??MX_DMA_Init();
  MX_UART4_Init();
??MX_UART5_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */


  HAL_Delay(5);


??__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart5,?UART_CLEAR_IDLEF);
?????????
?HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5,?RxData,??BUFFER_SIZE);


/* USER CODE END 2 */


/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
  {
/* USER CODE END WHILE */


????/*?USER?CODE?BEGIN?3?*/


    HAL_Delay (500);  //延時長點方便觀察調試窗口的數據變化
????
for (uint8_t i=0;i

	現(xiàn)在看看驗證結果。下面是3次不同接收結果截圖，3次發(fā)送的數據個數分別是12個、11個和13個。

	

	

	

	上面是沒有啟用D-Cache的代碼，若啟用D-Cache而又不想配置MPU，就得在適當地方添加對Cache的失效操作或清除操作。調整后的代碼如下：
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */


/* USER CODE END 1 */


/* Enable I-Cache---------------------------------------------------------*/
  SCB_EnableICache();


/* Enable D-Cache---------------------------------------------------------*/
  SCB_EnableDCache();  //*****


/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/


/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();


/* USER CODE BEGIN Init */


/* USER CODE END Init */


/* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();


/*?USER?CODE?BEGIN?SysInit?*/


/* USER CODE END SysInit */


/* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
??MX_DMA_Init();
  MX_UART4_Init();
  MX_UART5_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */


??HAL_Delay(5);????


???__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart5,?UART_CLEAR_IDLEF);
???????
??HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5,?RxData,??BUFFER_SIZE);


????????/*?USER?CODE?END?2?*/


/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
  {
/* USER CODE END WHILE */


/* USER CODE BEGIN 3 */




SCB_InvalidateDCache_by_Addr(RxData,BUFFER_SIZE);//***


    HAL_Delay (500);  //延時長點方便觀察調試窗口的數據變化




for (uint8_t i=0;i

	上面代碼中除了新增使能D-Cache那句代碼外，還添加了2處標有三顆*的代碼。分別是SCB_InvalidateDCache_by_Addr（）和SCB_CleanDCache_by_Addr（），前一句將基于RxData而開辟的D-Cache行失效，讓CPU去內存讀取數據。因為此時內存數據可能已經被DMA改寫而更新了。后一句就是將前面CPU循環(huán)操作對RxData數組清零后的數據寫回到內存，并清空相應Cache行。其它代碼跟前面不使用D-Cache一樣，包括空閑中斷回調函數的處理。上面測試代碼可供參考驗證。

	好，今天的話題就分享到這里。下次再聊。

	審核編輯：黃飛

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