????????寫這篇文章是為了記錄下之前做過的項目中用到的一部分關鍵技術，之前做過的項目中涉及到采用最小開銷來實時接收遙控器數(shù)據(jù)、能夠準確驗證傳輸過來數(shù)據(jù)的準確性，減小誤差率，要求能穩(wěn)定適用于不同的環(huán)境。

目錄

1、為什么要用到串口空閑中斷？

2、為什么要用到DMA雙緩沖？

3、具體代碼流程。

????????（1）cubemx配置stm32串口DMA雙緩沖。

????????（2）添加串口中斷處理函數(shù)。

????????（3）根據(jù)手冊處理遙控器數(shù)據(jù)

1、為什么要用到串口空閑中斷？

????????在stm32 中，uart是最為常見的通信方式——它每次接收一個字節(jié)，我們可以使用輪詢的方式，輪詢就是不斷去訪問一個信號的端口，看看有沒有信號進入，有則進行處理，但是對于某些數(shù)據(jù)不固定時間發(fā)送的數(shù)據(jù)，輪詢的方式過多消耗系統(tǒng)資源了。

???????使用中斷的方式，中斷方式則是當輸入產生的時候，產生一個觸發(fā)信號告訴 STM32 有輸入信號進入，需要進行處理。如每一個字節(jié)都中斷一次，比較消耗系統(tǒng)資源。特別是HAL庫中，從中斷到回調函數(shù)運行了不少的程序，頻繁的中斷很可能造成數(shù)據(jù)溢出。

????????為了避免這個問題，我們使用指定接收一定長度的數(shù)據(jù)，再調用回調函數(shù)，這會讓我們可以接收大數(shù)據(jù)，但是這種情況則造成了，要求每次的包是固定長度。

????????為了解決以上一些問題，網(wǎng)上最常用的辦法是使用空閑中斷，即在串口空閑的時候，觸發(fā)一次中斷，通知內核，本次運輸完成了。串口空閑中斷的判定是：當串口開始接收數(shù)據(jù)后，檢測到1字節(jié)數(shù)據(jù)的時間內沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，則認為串口空閑了。由于我們的內核在串口接收數(shù)據(jù)到空閑這段時間，是不受理串口數(shù)據(jù)的，所以我們還需要使用DMA來協(xié)助我們把數(shù)據(jù)傳送到指定的地方，當數(shù)據(jù)傳輸完成后，通知內核去處理。

? ? ? ? 由于在項目中要用到遙控器發(fā)送數(shù)據(jù)給stm32，并且外界環(huán)境的干擾，可能會發(fā)生丟幀的情況。這時遙控器發(fā)送數(shù)據(jù)是不定時的，因此我在項目中采用的是不定時、不定長接收數(shù)據(jù)。

????????如果有一次數(shù)據(jù)被干擾，遙控器的18幀數(shù)據(jù)只有17個被串口接受，那么在下一次遙控器發(fā)送數(shù)據(jù)時，stm32會把下一次的第一個幀和上一次的17幀拼接在一次保存在緩存里，導致之后的數(shù)據(jù)全部接收錯誤。

2、為什么要用到DMA雙緩沖？

????????DMA全稱Direct Memory Access，即直接內存訪問。
普通DMA的使用是在DMA的數(shù)據(jù)流中進行的，設置好DMA的起點和終點以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量即可開啟DMA傳輸。

????????DMA開啟后就開始從起點將數(shù)據(jù)搬運至終點，每搬一次，傳輸數(shù)據(jù)量大小就減1，當傳輸數(shù)據(jù)量為0時，DMA停止搬運。

普通模式：當傳輸數(shù)據(jù)量為0時，需要程序中手動將傳輸數(shù)據(jù)量重新設置滿才能開啟下一次的DMA數(shù)據(jù)傳輸。
循環(huán)模式：則當傳輸數(shù)據(jù)量為0時，會自動將傳輸數(shù)據(jù)量設置為滿的，這樣數(shù)據(jù)就能不斷的傳輸。

普通DMA模式下，普通DMA的目標數(shù)據(jù)儲存區(qū)域只有一個，也就是如果當數(shù)據(jù)存滿后，新的數(shù)據(jù)又傳輸過來了，那么舊的數(shù)據(jù)會被新的數(shù)據(jù)覆蓋。

雙緩沖模式下，我們DMA的目標數(shù)據(jù)儲存區(qū)域有兩個，也就是雙緩沖，
當一次完整的數(shù)據(jù)傳輸結束后（即Counter值從初始值變?yōu)?），會自動指向另一個內存區(qū)域。

????????但有時為了安全，當我們設置的DMA緩沖區(qū)大小大于一次完整的數(shù)據(jù)時，當接收完一次數(shù)據(jù)后，Counter值還沒有變?yōu)?，這時不會自動指向另一個緩沖區(qū)，所以這時候我們就需要手動更改指向下一個緩沖區(qū)。（也就是當?shù)谝粠瑪?shù)據(jù)傳輸完成后，Counter值不會自動填滿，且內存區(qū)域還是指向Memory0，然后我們將剩余數(shù)據(jù)量保存下來，再將Counter值填滿，接著把DMA指向Memory1，最后通過判斷剩余數(shù)據(jù)量來決定是否對數(shù)據(jù)進行處理）

//設定緩沖區(qū)0
DMA1_Stream1->CR &= ~(DMA_SxCR_CT);
//設定緩沖區(qū)1
hdma_usart1_rx.Instance->CR |= DMA_SxCR_CT;

3、具體代碼流程。

（1）cubemx配置stm32串口DMA雙緩沖。

????????網(wǎng)上教程很多，這里我就不具體說明了，這里可參考別人寫的這篇文章。

????????雖然我們使用的CubeMx來配置DMA，當然只是配置DMA模式為串口到內存（DMA初始化），但還需要在程序中進一步制定，DMA具體搬運到哪一個內存中，建立兩個數(shù)組用以存放DMA搬運的串口數(shù)據(jù)，并將數(shù)組的地址傳給化函數(shù)，具體代碼如下所示：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-698919.html

//初始化代碼
#define SBUS_RX_BUF_NUM 16u  //定義的DMA緩沖區(qū)的大小,為了安全我定義了16（定義8以上就行了）
#define RC_FRAME_LENGTH 8u   //遙控器發(fā)送的數(shù)據(jù)長度

extern UART_HandleTypeDef huart1;
extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;

//接收原始數(shù)據(jù)，為8個字節(jié)，給了16個字節(jié)長度，防止DMA傳輸越界
static uint8_t sbus_rx_buf[2][SBUS_RX_BUF_NUM];

void RC_Init(uint8_t *rx1_buf, uint8_t *rx2_buf, uint16_t dma_buf_num)
{
    //使能DMA串口接收
    SET_BIT(huart1.Instance->CR3, USART_CR3_DMAR);
    //使能串口空閑中斷
    __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);
    //失效DMA
    __HAL_DMA_DISABLE(&hdma_usart1_rx);
    while(hdma_usart1_rx.Instance->CR & DMA_SxCR_EN)
    {
        __HAL_DMA_DISABLE(&hdma_usart1_rx);
    }
    hdma_usart1_rx.Instance->PAR = (uint32_t) & (USART1->DR);
    //內存緩沖區(qū)1
    hdma_usart1_rx.Instance->M0AR = (uint32_t)(rx1_buf);
    //內存緩沖區(qū)2
    hdma_usart1_rx.Instance->M1AR = (uint32_t)(rx2_buf);
    //數(shù)據(jù)長度
    hdma_usart1_rx.Instance->NDTR = dma_buf_num;
    //使能雙緩沖區(qū)
    SET_BIT(hdma_usart1_rx.Instance->CR, DMA_SxCR_DBM);
    //使能DMA
    __HAL_DMA_ENABLE(&hdma_usart1_rx);	
}

void RC_unable(void)
{
    __HAL_UART_DISABLE(&huart1);
}
void RC_restart(uint16_t dma_buf_num)
{
    __HAL_UART_DISABLE(&huart1);
    __HAL_DMA_DISABLE(&hdma_usart1_rx);

    hdma_usart1_rx.Instance->NDTR = dma_buf_num;

    __HAL_DMA_ENABLE(&hdma_usart1_rx);
    __HAL_UART_ENABLE(&huart1);

}
//遙控器初始化
void remote_control_init(void)
{
    RC_Init(sbus_rx_buf[0], sbus_rx_buf[1], SBUS_RX_BUF_NUM);
}

（2）添加串口中斷處理函數(shù)。

void USART1_IRQHandler(void)
{
    //HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, led2_Pin);
    if(huart1.Instance->SR & UART_FLAG_RXNE)//接收到數(shù)據(jù)
    {
        __HAL_UART_CLEAR_PEFLAG(&huart1);//清除空閑中斷標志（否則會一直不斷進入中斷）
    }
    else if(USART1->SR & UART_FLAG_IDLE)//串口空閑時執(zhí)行
    {
        static uint16_t this_time_rx_len = 0;

        __HAL_UART_CLEAR_PEFLAG(&huart1);

        if ((hdma_usart1_rx.Instance->CR & DMA_SxCR_CT) == RESET)//現(xiàn)在是緩沖區(qū)1
        {
            /* Current memory buffer used is Memory 0 */

            //失效DMA或者停止DMA傳輸
            __HAL_DMA_DISABLE(&hdma_usart1_rx); //HAL_UART_DMAStop(&huart1);
            //獲取接收數(shù)據(jù)長度,長度 = 設定長度 - 剩余長度
            this_time_rx_len = SBUS_RX_BUF_NUM - hdma_usart1_rx.Instance->NDTR;
            //重新設定數(shù)據(jù)長度
            hdma_usart1_rx.Instance->NDTR = SBUS_RX_BUF_NUM;
            //設定緩沖區(qū)1
            hdma_usart1_rx.Instance->CR |= DMA_SxCR_CT;
            //使能DMA
            __HAL_DMA_ENABLE(&hdma_usart1_rx);
            if(this_time_rx_len == RC_FRAME_LENGTH)
            {
                sbus_to_rc(sbus_rx_buf[0], &rc_ctrl);
                //判斷遙控器數(shù)據(jù)是否出錯
				RC_data_is_error();
                //sbus_to_usart1(sbus_rx_buf[0]);//這里可以把接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給出去
            }
        }
        else
        {
            /* Current memory buffer used is Memory 1 */
          
            //失效DMA
            __HAL_DMA_DISABLE(&hdma_usart1_rx);
            //獲取接收數(shù)據(jù)長度,長度 = 設定長度 - 剩余長度
            this_time_rx_len = SBUS_RX_BUF_NUM - hdma_usart1_rx.Instance->NDTR;
            //重新設定數(shù)據(jù)長度
            hdma_usart1_rx.Instance->NDTR = SBUS_RX_BUF_NUM;
            //設定緩沖區(qū)0
            DMA1_Stream1->CR &= ~(DMA_SxCR_CT);
            //使能DMA
            __HAL_DMA_ENABLE(&hdma_usart1_rx);
            if(this_time_rx_len == RC_FRAME_LENGTH)
            {
                //處理遙控器數(shù)據(jù)
                sbus_to_rc(sbus_rx_buf[1], &rc_ctrl);
                //判斷遙控器數(shù)據(jù)是否出錯
				RC_data_is_error();
				//sbus_to_usart1(sbus_rx_buf[1]);//這里可以把接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給出去
            }
        }
		//RC_data_is_error();
    }
}

（3）根據(jù)手冊處理遙控器數(shù)據(jù)。

/**
  * @brief          遙控器協(xié)議解析
  * @param[in]      sbus_buf: 原生數(shù)據(jù)指針
  * @param[out]     rc_ctrl: 遙控器數(shù)據(jù)指
*/
static void sbus_to_rc(volatile const uint8_t *sbus_buf, RC_ctrl_t *rc_ctrl)
{
    if (sbus_buf == NULL || rc_ctrl == NULL)
    {
        return;
    }
    rc_ctrl->header = sbus_buf[0]; 
    rc_ctrl->alt    = sbus_buf[1]; 
    rc_ctrl->ele    = sbus_buf[2]; 
    rc_ctrl->thr	= sbus_buf[3];
    rc_ctrl->rudd   = sbus_buf[4]; 
    rc_ctrl->flag   = sbus_buf[5]; //標志位
    rc_ctrl->verify = sbus_buf[6]; //(BYTE[1]^BYTE[2]^BYTE[3]^BYTE[4]^BYTE[5])&0xff;
    rc_ctrl->tail   = sbus_buf[7]; //數(shù)據(jù)尾，固定為 0x99            
}

//判斷遙控器數(shù)據(jù)是否出錯，
uint8_t RC_data_is_error(void)
{
    //使用了go to語句 方便出錯統(tǒng)一處理遙控器變量數(shù)據(jù)歸零
    if (rc_ctrl.header != 0x66)
    {
        goto error;
    }
    //if (RC_abs(rc_ctrl.alt) > RC_CHANNAL_ERROR_VALUE)
    //{
    //    goto error;
    //}

	if (rc_ctrl.verify != ((rc_ctrl.alt ^ rc_ctrl.ele ^ rc_ctrl.thr ^ rc_ctrl.rudd ^ rc_ctrl.flag)&0xff))
    {
        goto error;
    }
    if (rc_ctrl.tail != 0x99)
    {	
        goto error;
    }
    return 0;

error:
    rc_ctrl.header = 0;
    rc_ctrl.alt = 128;
    rc_ctrl.ele = 128;
    rc_ctrl.thr = 0;
    rc_ctrl.rudd = 128;
    rc_ctrl.flag = 0;
    rc_ctrl.verify = 0;
	rc_ctrl.tail = 0;
    return 1;
}

//獲取遙控器數(shù)據(jù)指針
RC_ctrl_t *get_remote_control_point(void)
{
    return &rc_ctrl;
}

到了這里，關于STM32 cubemx+串口空閑中斷+DMA雙緩沖的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！