[问答]

stm32 USB与USART串口数据是如何实现互转的

2038 USART

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 STM32 USB与USART串口数据是如何实现互转的？需要哪些条件？ 0
2021-12-8 06:53:01　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 54 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 45 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 43 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 38 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 36 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答爱与友人该类别下有 33 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 33 个回答。邀请回答 lining870815844 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答举报张桂英相关推荐 • stm32 USB与USART串口之间如何实现数据互转？ 599 • STM32如何实现USB转串口功能？ 1957 • 如何去实现STM32的USART串口接收数据处理呢 1059 • 如何实现STM32的USART串口通信？ 721 • STM32的USART串口通信该怎样去实现呢 792 • 如何实现STM32 USART串口通讯？ 575 • 如何去实现STM32F407的USB转串口功能呢 3591 • 如何使用usart完成stm32的串口通信？ 1009 • 如何去实现STM32F1 USART串口通信的软硬件设计呢 1223 • STM32是怎样使用FIFO去实现USART串口发送中断的 1809 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 stm32 USB与USART串口数据互转----单纯malloc队列 1.背景项目需求，在stm32F072中，有四个USB CDC设备，四个Usart串口，现将它们命名为Usart1Usart4,CDC1CDC4,它们之间一一对应，在串口x收的数据需转发至CDCx,CDCx收到的数据需要抓发到对应的Usartx,如CDC1收到的数据，需要使用USART1发送出去 CDC1<------转发------>USART1 CDC2<------转发------>USART2 CDC3<------转发------>USART3 CDC4<------转发------>USART4 此教程仅作为经验贴，勿实操 2.条件使用STM32的HAL库进行编写，在库中，USBCDCx的数据接收是来源于中断CDC_Receive_FS，发送是CDC_Transmit_FS,USART的接收是中断USART_RXIN_IDLE_Recever(自定义),发送HAL_UART_Transmit 因为USART和USBCDC速度直接不匹配，USBCDC的速度要比USART快很多，因此需要一些缓冲区 2.1 所使用的接收发送函数 CDC_Receive_FS：该函数由库中断USBD_CDC_DataIn回调，次函数一次传输64B数据,如果USBCDC 本次传输>=64，如129，则该函数会调用三次，分别位64+64+1;从次函数copy接收的数据 CDC_Transmit_FS:直接调用，传入对应数据和大小即可 USART_RXIN_IDLE_Recever:该函数位自定义中断函数，但USART接收到一个字符时，传输完成时，进入该函数 HAL_UART_Transmit:直接调用，传入对应数据和大小即可这些函数具体代码逻辑和执行过程会再写一篇文章 2.2　整体代码逻辑 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4yTsxeUM-1610629733744)()] 3.malloc动态链表(USART–>USB部分) 为节省本身仅有的16K空间，使用malloc链表，有四个USART串口，公维护四个链表，USART1~USART4各一条,存储在Usart_Recv_Buf_Piont[4][2]数组中中,如：USART1的链头(W),为Usart_Recv_Buf_Piont[0][1],USART1的链尾®,为Usart_Recv_Buf_Piont[0][0]：W是写入新数据的一头，R是读出数据的一头. 3.1 节点结构体和初始化设置每个节点有64B的数据空间，一个next32位地址指针，指向其后续节点。其结构体如下 typedef struct USART_Recv{ u_char string[64]; //数据空间 uint8_t string_len; //当前数据空间记录的长度 uint32_t next; //后续节点地址 }Usart_Recv_Buf; 初始化：对USART1～USART4维护的链表分配头节点。此时每条链的R，W都指向同一节点 void Usart_Buf_Init() { uint8_t pos=0; for(pos=0;pos<4;pos++) { Usart_Recv_Buf_Piont[pos][0]=Usart_Recv_Buf_Piont[pos][1]=malloc_free_count(sizeof(Usart_Recv_Buf),0,NULL,0); Usart_Recv_Buf_Piont[pos][0]->next=NULL; Usart_Recv_Buf_Piont[pos][0]->string_len=0; } } 3.2 数据接收在USART中USART_RXIN_IDLE_Recever中断函数负责接收数据，参数huart：USARTx的句柄，参数index：USARTx的序号，比如USART1接收到数据，huart为USART1的句柄(初始化时会创建)，index为0，USART2的index就为1,3–2,数组下标。该函数会响应两个中断 UART_IT_RXNE：接收到一个字符时，该中断响应，需要我们把接收的字符copy存储起来，否则会丢失 UART_IT_IDLE: 总线空闲中断，当线路空闲时，表明传输的数据已经完成。举例:USARTx接收casojie字符串,UART_IT_RXNE响应6次，UART_IT_IDLE响应1次(传输完最后一个字符e后) 代码主要逻辑:如接收84个字符。当前有个节点，且节点空间已使用的大小为0(string_len)，新字符收到后(UART_IT_RXNE)将其存储至当前节点，string_len+1。直到string_len已经=64,表明该节点已无空间存储新字符，则malloc新节点，W指针下移至新节点，然后在新节点继续接收剩余的20个字符，20个字节接收完成后，新节点string_len==20<=64,但总传输已经完成UART_IT_IDLE响应，创建新节点，W向下移动。当前节点没用完64就继续用，用完就malloc，当总传输完成也malloc。 malloc_free_count函数只是对malloc，free封装，用于限制总节点数量而已，阅读代码时将其视为malloc,或free即可* void USART_RXIN_IDLE_Recever(UART_HandleTypeDef huart,uint8_t index) { if(Usart_Recv_Buf_Piont[index][1]!=NULL) { uint8_t W_PLen=&(Usart_Recv_Buf_Piont[index][1]->string_len); //当前节点已存储长度 Usart_Recv_Buf *W_Point=&(Usart_Recv_Buf_Piont[index][1]); //当前节点指针 if(__HAL_UART_GET_IT(huart,UART_IT_RXNE)!=RESET) //接收的数据 { if(W_PLen<64) //当前节点还有空间 (W_Point)->string[(W_PLen)++]=huart->Instance->RDR; else //无空间数据丢弃 SET_BIT(USART_MAP[index]->RQR, USART_RQR_RXFRQ);//清空标志位 if((W_PLen)==64) //当前节点存储已满，需申请新节点 { (W_Point)->next=malloc_free_count(sizeof(Usart_Recv_Buf),0,NULL,0); if((W_Point)->next>=0x2000000&&(W_Point)->next<=0x20004000) //申请节点成功 { (W_Point)=(W_Point)->next; //偏移 (W_Point)->string_len=0; //初始化新节点长度 } else //申请节点失败 { //无需做任何事 } } jishu[0]++; } if(__HAL_UART_GET_IT(huart,UART_IT_IDLE)!=RESET) //一次传输完成标识 { __HAL_UART_CLEAR_IT(huart,UART_CLEAR_IDLEF); //clear flag of RXINE if((W_PLen)!=0&&(W_PLen)<64) //防止发送64字节整数倍时，RXNE,IDLE中断同时发送，重复malloc { (W_PLen)+=LEN_OFFSET; //当无法malloc时，写指针无法下移，造成数据数据暂存无法发送，旧数据被新数据覆盖问题 (W_Point)->next = malloc_free_count(sizeof(Usart_Recv_Buf),0,NULL,0); if((W_Point)->next>=0x2000000&&(W_Point)->next<=0x20004000) //申请节点成功 { (W_Point)=(W_Point)->next; //偏移 (W_Point)->string_len=0; //初始化新节点长度 } else //申请节点失败 { //无需做任何事 } } } } } 3.3 数据发送由于不能在中断里直接使用发送函数，因此在main函数的中的while里循环检测USART1~USART4的链表是否有数据，有则去发送代码主要逻辑：for循环检测四个链表的链尾（R）的长度是否>0，>0表明有数据，则去发送，当R==W&&R的string_len==0表示链表无数据 void Update_USART_RECV() { static u_int32_t count=0; u_int i,j; u_char string=NULL; uint8_t len=0; for(i=0;i { if(Usart_Recv_Buf_Piont[0]!=NULL&& //防止malloc初始化时就已失败的情况 Usart_Recv_Buf_Piont[0]->string_len>=64&& ((USBD_CDC_HandleTypeDef )(hU**DeviceFS_CDC.pClassData))->TxState==0) { string=Usart_Recv_Buf_Piont[0]->string; len=Usart_Recv_Buf_Piont[0]->string_len; CDC_Transmit_FS(string, len%LEN_OFFSET, CDC_IN_EP+1+i); count++; //中断冲突问题 printf("Update_USART_RECV:%d:328n",count); } } } 如下代码中的if条件不能变为while,当串口累计数据较多，或者((USBD_CDC_HandleTypeDef )(hU**DeviceFS_CDC.pClassData))->TxState==0(USB的状态)条件不满足时,会在此模块花费过多时间而没有去执行其他模块，甚至卡死整个程序. if(Usart_Recv_Buf_Piont[0]!=NULL&& //防止malloc初始化时就已失败的情况 Usart_Recv_Buf_Piont[0]->string_len>=64&& ((USBD_CDC_HandleTypeDef )(hU**DeviceFS_CDC.pClassData))->TxState==0) 上诉代码并没有Free节点的相关操作，原因是STM32的USB的机制导致的.上诉代码仅仅是让数据写入了USB专属的硬件缓存(1k),并不是正真意义上的发送完成且成功，而Free的时机应该是接收到对方正常接收的信号才执行发送成功的标志是:(USBD_CDC_HandleTypeDef )(hU**DeviceFS_CDC.pClassData))->TxState==0:当使用CDC_Transmit_FS发送后，TxState会被置1,表示USB BUSY，当收到USB主机回复确认表示成功接收后，TxState会重新清0，表示USB 已处于就绪状态. TxState=0由另一处的USB回调函数负责:参数epnum可用于识别哪个USARTx 的确认回馈,此时才可正真free节点 static uint8_t USBD_CDC_DataIn(USBD_HandleTypeDef pdev, uint8_t epnum) { USBD_CDC_HandleTypeDef hcdc = (USBD_CDC_HandleTypeDef )pdev->pClassData; PCD_HandleTypeDef hpcd = pdev->pData; if (pdev->pClassData != NULL) { if ((pdev->ep_in[epnum].total_length > 0U) && ((pdev->ep_in[epnum].total_length % hpcd->IN_ep[epnum].maxpacket) == 0U)) { / Update the packet total length / pdev->ep_in[epnum].total_length = 0U; / Send ZLP / USBD_LL_Transmit(pdev, epnum, NULL, 0U); // printf("USBD_CDC_DataIn.1264n"); } else { hcdc->TxState = 0U; //完成的标志 if(epnum>=CDC_OUT_EP1&&epnum<=CDC_OUT_EP4) { // printf("USBD_CDC_DataIn:%d free.1278n",epnum); Usart_Recv_Buf old_send=Usart_Recv_Buf_Piont[epnum-2][0]; if(old_send!=NULL&&old_send->next!=NULL) //有后续节点,free并下移 { Usart_Recv_Buf_Piont[epnum-2][0]=Usart_Recv_Buf_Piont[epnum-2][0]->next; malloc_free_count(0,0,old_send,1); } else if(old_send!=NULL&&old_send->next==NULL) //当节点无法malloc后续节点时,不下移，只将接收长度置0,则此节点可继续使用 { //i old_send->string_len=0; } } } return USBD_OK; } else { return USBD_FAIL; } } 4. USB–>USART模块模块与上诉的基本一样，不在此赘述 5.实验效果运行一段时间后，进入void HardFault_Handler(void)异常中断，malloc在stm32时常返回错误的地址，并且不是NULL，坑爹!

2021-12-8 15:28:32 评论举报刘萍