使用多缓冲器配置的DMA方式可以实现高速数据通信吗？

通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。 USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA(红外数据组织)SIR ENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。





USART框图
USART配置程序





/* USART1
init function */


static void
MX_USART1_UART_Init(void)


{





  huart1.Instance = USART1;


  huart1.Init.BaudRate = 115200;


  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;


  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;


  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;


  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;


  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;


  huart1.Init.OverSampling =
UART_OVERSAMPLING_16;


  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)


  {


    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);


  }


}





中断回调程序和通信处理程序：


//串口接收函数


void (*
g_usartRxFunc)(uint8_t data,USART_TypeDef* USARTx);





//串口接收函数配置


void
USART_RxFuncConfig(void (* func)(uint8_t data,USART_TypeDef* USARTx))


{


              g_usartRxFunc = func;


}


void
USART1_IRQHandler(void)        


{


       uint8_t bt;


       if(USART1->SR&(1<<5))


       {     




              bt = (USART1->DR&(uint8_t)0x00FF);


              g_usartRxFunc(bt,USART1);


       }


}





#define
UART_COM_STAT      '<'                        //串口通信开始字节


#define
UART_COM_END                  '>'                        //串口通信结束字节








UartBufTypedef
g_ComData[3];                        //串口接收缓冲区





/* Receive
-------------------------------------------------------------------*/





//串口字节流写入到缓冲区


void
USART_RxToBuf(uint8_t data,USART_TypeDef* USARTx)


{


       uint8_t cur = 0;


      


       //读取通信端口选择缓冲区


       if(USARTx == USART1)


       {


              cur = 0;


       }


       else if(USARTx == USART2)


       {


              cur = 1;


       }


       else if(USARTx == USART3)


       {


              cur = 2;


       }


       //将数据写入


      


       //上一次消息处理结束


       if(g_ComData[cur].Over == 0)


       {


              //开始


              if(data == UART_COM_STAT )


              {


                     //长度清零


                     g_ComData[cur].Len = 0;


              }


              //结束


              else if(data == UART_COM_END)


              {


                     //接收结束


                     g_ComData[cur].Over = 1;


              }


              //数据


              else


              {


                     //写入数据


                     g_ComData[cur].Buf[g_ComData[cur].Len]
= data;


                     //移动光标


                     g_ComData[cur].Len =
(g_ComData[cur].Len + 1) % 100;


              }


       }


}





/* Handle
--------------------------------------------------------------------*/





//设定电机速度


void
setMotoSpeed(uint8_t * cmd)


{


       //测试暂定协议 S速度符号 XXX速度值 毫米每秒


      


       int16_t speed[2] = {0,0};


      


       //左侧速度


       speed[0] = (cmd[2] - 0x30) * 100


                                          +(cmd[3]
- 0x30) * 10


                                          +(cmd[4]
- 0x30);


      


       speed[0] = (cmd[1] == 'A') ? speed[0] :
-speed[0];


      


       //右侧速度


       speed[1] = (cmd[6] - 0x30) * 100


                                          +(cmd[7]
- 0x30) * 10


                                          +(cmd[8]
- 0x30);


      


       speed[1] = (cmd[5] == 'A') ? speed[1] :
-speed[1];


      


       //设置速度


       SetTargetSpeed(speed[0],speed[0],speed[1],speed[1]);


      


}





//ROS速度指令解析与速度发布


void
ROS_SpeedDataSubscribe(uint8_t * cmd)


{


       //通信协议


       // R 标识 S符号+- XXX线速度 mm/s RRR角速度 rad/s * 100


      


       //速度的分解与合成详见图解


      


       //线速度


       float vx =  (cmd[2] - 0x30) * 100


            
     +(cmd[3] - 0x30) * 10


                 
+(cmd[4] - 0x30);


      


       vx = (cmd[1] == 'A') ? vx : -vx;


      


       //角速度


       float w =
(cmd[6] - 0x30)


                 
+(cmd[7] - 0x30) * 0.1


                                           +(cmd[8] - 0x30) * 0.01


                                           +(cmd[9] - 0x30) * 0.001;


      


       w = (cmd[5] == 'A') ? w : -w;


      


       //差分底盘合速度各个速度点的的速度分解


       float va = (w * 187.833)/0.891749586;


      


       int16_t speed[4];


      


       speed[0] = vx + va;


       speed[1] = vx + va;


       speed[2] = vx - va;


       speed[3] = vx - va;


      


       SetTargetSpeed(speed[1],speed[0],speed[3],speed[2]);





}





//发送电量信息


void
sendBatteryVoltage(uint8_t * cmd)


{


       uint8_t str[50];


      


       float ctv = (cmd[1] - 0x30) * 10           +


                                                 (cmd[2]
- 0x30)                      +


                                                 (cmd[3]
- 0x30) * 0.1      +


                                                 (cmd[4]
- 0x30) * 0.01     ;


      


       float mtv = (cmd[5] - 0x30) * 10          +


                                                 (cmd[6]
- 0x30)                      +


                                                 (cmd[7]
- 0x30) * 0.1      +


                                                 (cmd[8]
- 0x30) * 0.01     ;


      


       sprintf((char*)str,"",


              cmd[1],cmd[2],cmd[3],cmd[4],cmd[5],cmd[6],cmd[7],cmd[8]);


      


       USART_SendString(USART3,str);


}





//发送检测请求


void
sendBatteryVoltageMeasure(uint8_t * cmd)


{


       USART_SendString(USART2,(uint8_t
*)"");


}





/* Analysis
------------------------------------------------------------------*/





//ROS数据接收处理


void
ROS_RxBufAnalysis(UartBufTypedef * buf)


{


       //完整性被使能


       if(buf->Over == 1)


       {     


              //通信协议


              //开始 ‘<’ 结束 '>'


              //[0] 标识 [n] 数据


              switch(buf->Buf[0])


              {


                     case 'M'://移动速度控制


                     {


                            setMotoSpeed(buf->Buf);


                            break;


                     }


                     case 'R'://线速度角速度控制模式


                     {


                            ROS_SpeedDataSubscribe(buf->Buf);


                            break;


                     }


                     case 'V'://发起电量检测请求


                     {


                            sendBatteryVoltageMeasure(buf->Buf);


                            break;


                     }


              }


              //清除未完成标志位


              buf->Over = 0;


       }


}





//控制器数据接收处理


void
Ctrller_RxBufAnalysis(UartBufTypedef * buf)


{


       //完整性被使能


       if(buf->Over == 1)


       {     


              //通信协议


              //开始 ‘<’ 结束 '>'


              //[0] 标识 [n] 数据


              switch(buf->Buf[0])


              {


                     case 'V'://电池组数据


                     {


                            sendBatteryVoltage(buf->Buf);


                            break;


                     }


              }


              //清除未完成标志位


              buf->Over = 0;


       }


}





/*Setup and
Loop function ----------------------------------------------------*/





//通信处理初始化


void
comHandleSetup(void)


{


       //配置串口接收函数


       USART_RxFuncConfig(USART_RxToBuf);


}





//通信处理循环


void
comHandleLoop(void)


{


       //接收缓冲区数据解析


       ROS_RxBufAnalysis(&g_ComData[2]);


       ROS_RxBufAnalysis(&g_ComData[0]);


       Ctrller_RxBufAnalysis(&g_ComData[1]);


}