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关于STM32用DMA传输UART空闲中断中接收的数据时无法接收数据问题以及解决办法

article 2024/12/23 17:48:52

一、stm32 cube ide 配置

1、DMA串口接收数据的ide配置如下图所示

串口1相关的设置及printf函数的使用，这里没放，建议先实现串口打印功能

2、相关的知识点

普通模式和循环模式的区别在于，普通模式下，DMA只会接收一次数据，接收完成后就会停止，需要接收时再开启；而循环模式下，DMA会一直接收数据，直到接收缓存区满或者手动停止。

根据自己需求定模式，如果是数据有间隔，空闲中断的这种情况下，处理一帧数据，建议用Normal，有很多例程用Circular模式的情况下处理一帧数据，还要在中断中使用函数HAL_UART_DMAStop(); 来停止此次接收，处理数据后再重新启动接收，就显得有点多次两举了，如果用Circular模式，没有用HAL_UART_DMAStop停止接收的话，DMA会一直循环填充数据，size为最大，因为数据是循环填充的，所以数据的位置不定，看上去是乱的。

关于禁用DMA传输的半传输中断，在空闲中断接收数据时，因为是不定长，假如在开启接收最大长度为128，那么当接收到64字节数据的时候就会触发半传输中断，因为这个触发用不到，所以禁用了。当然不禁用也行，半传输中断的回调函数是HAL_UART_RxHalfCpltCallback();

二、无法接收数据问题

1、初始化顺序不对导致DMA无法正常传输串口接收的数据。

具体原因查看：

使用STM32 CUBE IDE配置STM32F7 用DMA传输多通道ADC数据_stm32cubeide 配置adc_一只小白啊的博客-CSDN博客文章最后部分的注意事项。

解决办法：先初始化DMA再初始化串口。

2、开启传输失败，导致DMA传输被重置为标准接收模式，无法触发空闲中断。

产生原因：在使用HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA时，如果出现错误，即函数返回值=HAL_ERROR时，会被重置为HAL_UART_RECEPTION_STANDARD 标准接收模式，即中断回调函数为HAL_UART_RxCpltCallback，触发条件为当接收的数据满启动时指定的Size，如启动接收时指定接收长度为128字节，当接收到128字节时就会触发一次中断（如果DMA为循环模式）。

这个错误可能出现的情况：开启状态下已经触发了一个中断，比如溢出或者重启时别的设备发送了一串数据，触发了一个空闲中断，同时有数据在串口的缓冲区，就会导致开启HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA时产生一个错误返回值，同时被置为标准接收模式。

解决办法：清空接收缓冲区（不清空的话，依旧会返回HAL_ERROR），同时清除错误标志。调用HAL_UART_AbortReceive函数可以同时满足停止DMA传输、清空接收缓冲区、清除标志。

三、代码实例

整个实现逻辑如下图所示：

1、基本设置

/******************************************************************************
 * 参数：UART
 *****************************************************************************/
#define USART_REC_LEN 128 // 一次最大接收的字节数

typedef struct
{
    uint8_t Receive_buffer[USART_REC_LEN]; // DMA数据接收缓存
    _Bool Receive_state;                   // 接收状态 表示一帧数据是否完成接收
    uint8_t Receive_length;                // 表示一帧数据长度，因为最大接收长度定义为128 所以uint8_t 够用
    _Bool Receive_flag;                    // 表示一帧数据正确，如果判断接收的数据为符合协议的能用的数据，则置1

} UART_Receive_Def;
UART_Receive_Def UART5_DMA;

/******************************************************************************
 * 功能：串口错误代码
 *****************************************************************************/
uint8_t Error_code_uart5;

/******************************************************************************
 * 功能：打印串口状态标志
 *****************************************************************************/
void print_uart_sr(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    printf("UART_FLAG_RWU       UART_FLAG_SBKF -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_RWU), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_SBKF));
    printf("UART_FLAG_CMF       UART_FLAG_BUSY -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_CMF), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_BUSY));
    printf("UART_FLAG_ABRF      UART_FLAG_ABRE -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_ABRF), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_ABRE));
    printf("UART_FLAG_CTS       UART_FLAG_LBDF -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_CTS), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_LBDF));
    printf("UART_FLAG_TXE         UART_FLAG_TC -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_TXE), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_TC));

    printf("UART_FLAG_RXNE      UART_FLAG_RTOF -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_RXNE), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_RTOF));
    printf("UART_FLAG_IDLE       UART_FLAG_ORE -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_IDLE), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_ORE));
    printf("UART_FLAG_NE          UART_FLAG_FE -->  %X -->  %X\r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_NE), __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_FE));
    printf("UART_FLAG_PE                       --> %X \r\n", __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_PE));
}

2、初始化，不查看错误代码的话，启动只需要一条命令。

    /******************************************************************************
     * 功能：DMA接收，空闲中断
     *****************************************************************************/
    // 开启DMA传输UART空闲中断中接收的数据，并在接收到UART空闲中断后停止传输。
    Error_code_uart5 = HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5, UART5_DMA.Receive_buffer, USART_REC_LEN);
    __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_uart5_rx, DMA_IT_HT);

    // 打印UART状态标志和错误码
    print_uart_sr(&huart5);
    printf("Error_code_uart5 --> %ld \r\n", Error_code_uart5);

    // 如果有错误的话
    if (Error_code_uart5 != HAL_OK)
    {
        // 清空缓冲，置位一些标志，具体看函数内部
        HAL_UART_AbortReceive(&huart5);
        // 重启接收
        Error_code_uart5 = HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5, UART5_DMA.Receive_buffer, USART_REC_LEN);
    }

    // 打印UART状态标志和错误码
    print_uart_sr(&huart5);
    printf("Error_code_uart5 --> %ld \r\n", Error_code_uart5);

3、中断回调，触发了空闲中断，接收到了一帧数据

void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle, uint16_t Size)
{
    if (UartHandle == &huart5)
    {
        /******************************************************************************
         * 功能：DMA接收，空闲中断
         *****************************************************************************/
		
        //处理数据(UART5_DMA.Receive_buffer, Size)
        //串口1打印或者其他处理，调试查看等
        //HAL_UART_Transmit(&huart1, UART5_DMA.Receive_buffer, Size, 0xFFFF);
		//重启接收
        HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5, UART5_DMA.Receive_buffer, USART_REC_LEN);
        __HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_uart5_rx, DMA_IT_HT);
}
}

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