如何解决stm32+485+串口DMA调试过程遇到的问题？

由于项目需要使用485总线传输采集数据，所以采用手拉手模式，实现主从通信。在调试的过程中，遇到一些问题，比如芯片发热，在之前的文章中也提到过，还有传输不稳定，一遇到雷击就出现通信中断，这些通过更换更稳定的芯片都已经解决了；现在主要讲在软件方面遇到的问题。
问题：每次通信最后两个字节丢失。
最先想到的办法就是在使用485发送的时候，将DMA发送数据的长度增加2，效果立竿见影，没有数据丢失了。现在使用的是串口DMA发送，开启了DMA发送完成中断，每当要发送数据的时候，将数据拷贝的发送缓冲区，设置好DMA的发送长度，将485设置为发送模式，开始DMA发送，DMA发送完成就进入中断服务函数，将485设置为接收模式。
代码：

static void usart1Init(u32 bound)
{
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟
    //USART1_TX   GPIOA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9

    //USART1_RX   GPIOA.10初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10

    //USART 初始化设置
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1

    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;//抢占优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;      //子优先级0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;         //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器

    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//开启串口空闲中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1
}
#if EN_USART1_RX_DMA            //如果串口1DMA接收使能
void usart1DMA_init(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输
    //相应的DMA配置
    DMA_DeInit(DMA1_Channel5);   //将DMA的通道5寄存器重设为缺省值  串口1对应的是DMA通道5
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //DMA外设usart基地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART1_RX_BUF;  //DMA内存基地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  //数据传输方向，从外设读取发送到内存
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_REC_LEN;  //DMA通道的DMA缓存的大小
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  //工作在循环缓存模式
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有高优先级
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
    DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道

    //相应的DMA配置
    DMA_DeInit(DMA1_Channel4);   //将DMA的通道5寄存器重设为缺省值  串口1对应的是DMA通道4
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //DMA外设usart基地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART1_TX_BUF;  //DMA内存基地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;  //数据传输方向，从内存读取发送到外设
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0;  //DMA通道的DMA缓存的大小
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常模式
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有高优先级
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
    DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道

    //DMA1 Channel4中断 Usart1发送完成  优先级根据各自程序应用自行配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 4;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    DMA_ITConfig(DMA1_Channel4, DMA_IT_TC, ENABLE);

    USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx | USART_DMAReq_Tx, ENABLE);   //使能串口1 DMA接收

    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);  //正式驱动DMA接收
}
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
{
    if (DMA_GetITStatus(DMA1_FLAG_TC4))
    {
        DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC4);
        DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);        //关闭DMA
#ifdef USE_MAX_485
        max485Enable_RX();
#endif
    }
}
#endif
static void usart1SendData(u8* bufPtr, u8 bufLen)
{
#if EN_USART1_RX_DMA
    if (bufLen > USART1_TX_BUF_LEN) return;
    while (DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel4) != 0); //等待通道4传输完成
    memcpy(&USART1_TX_BUF[0], bufPtr, bufLen);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);  //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道   
#ifdef USE_MAX_485
    max485Enable_TX();
#endif   
#ifdef USE_MAX_485
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4, bufLen + 2);//DMA通道的DMA缓存的大小,由于使用485会存在丢失最后2个字节，所以发送长度+2
#else
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4, bufLen);//DMA通道的DMA缓存的大小
#endif
    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);  //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
#else
    do
    {
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
        USART_SendData(USART1, *bufPtr++);
        bufLen--;
    } while (bufLen > 0);
#endif
}
但是很快又发现问题了，当两次发送是连续的，在第二次发送的时候，首先会检测缓冲区的数据是否发送完，如果没有就等待，否则才进入发送阶段，那么就会出现刚在中断中设置为接收状态，马上又设置为发送状态，数据连续发送，这样的结果就是第一帧会多出来两个字节，因为我们设置的是实际长度+2。为了解释一下为什么会出现这样的情况，接下来就讲一下DMA串口发送的实际过程。
在这片文章中提到了，串口发送数据过程





可简化为以下三步（与上简化图一一对应）：
①将要发送的数据写入发送缓冲寄存器
②发送缓冲寄存器将数据一位一位地移入发送移位寄存器，注意！若全部移入，即此时发送缓冲寄存器没有数据，全部进入发送移位寄存器，这个时候将由硬件产生发送中断标志位UCTXIFG,表明此时发送缓冲寄存器为空，可以接收另一个数据。
③移位寄存器将数据一位一位地发送到我们要接收数据的接口处，需要一定的时间。
当DMA发送完成中断发生的时候，刚把最后一个字节放入发送缓冲寄存器，这时候将485设置为接收模式，则此时发送缓冲寄存器和移位寄存器中的数据无法发送到总线上，所以这最后两个字节丢失；当两次发送连续的时候，则这两个字节的数据可以正常发送到总线上，但是由于我们的发送长度增加了2，所以总线上的其他设备接收的数据会多两个字节。
那要如何解决这个问题呢？我想到的办法是取消发送长度增加2，在DMA发送完成中断中延时一定时间，保证这最后两个字节发送完成，再把485设置成接收模式，但这样一来，又会影响软件的效率，毕竟每次发送数据都要等一段时间，那有没有更好的办法呢？答案是肯定的，那就是不使用DMA发送完成中断，而使用串口发送完成中断，根据stm32中文参考手册提到的





当一位寄存器最后一位发送出去后，就触发中断，在中断中清理中断标志，将485设置成接收模式，这样就能解决485通信丢失最后两个字节的问题，又能保证效率。
代码：

static void usart1Init(u32 bound)
{
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟
    //USART1_TX   GPIOA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9

    //USART1_RX   GPIOA.10初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10

    //USART 初始化设置
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1

    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;//抢占优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;      //子优先级0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;         //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器

    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//开启串口空闲中断
#if EN_USART1_TX_DMA
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);//开启串口发送完成中断
#endif
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1
}
#if EN_USART1_RX_DMA||EN_USART1_TX_DMA            //如果串口1DMA接收使能
void usart1DMA_init(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输

#if EN_USART1_RX_DMA
//相应的DMA配置
    DMA_DeInit(DMA1_Channel5);   //将DMA的通道5寄存器重设为缺省值  串口1对应的是DMA通道5
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //DMA外设usart基地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART1_RX_BUF;  //DMA内存基地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  //数据传输方向，从外设读取发送到内存
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_REC_LEN;  //DMA通道的DMA缓存的大小
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  //工作在循环缓存模式
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有高优先级
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
    DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道
#endif

#if EN_USART1_TX_DMA
    //相应的DMA配置
    DMA_DeInit(DMA1_Channel4);   //将DMA的通道5寄存器重设为缺省值  串口1对应的是DMA通道4
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //DMA外设usart基地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART1_TX_BUF;  //DMA内存基地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;  //数据传输方向，从内存读取发送到外设
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0;  //DMA通道的DMA缓存的大小
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常模式
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有高优先级
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
    DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道  
#endif // EN_USART1_TX_DMA

#if EN_USART1_RX_DMA
    USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);   //使能串口1 DMA接收  
#endif // EN_USART1_RX_DMA
#if EN_USART1_TX_DMA
    USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);   //使能串口1 DMA发送
#endif // EN_USART1_TX_DMA
#if EN_USART1_RX_DMA
    DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);  //正式驱动DMA接收
#endif // EN_USART1_RX_DMA
}
#endif
static void usart1SendData(u8* bufPtr, u8 bufLen)
{
#if EN_USART1_TX_DMA
    if (bufLen > USART1_TX_BUF_LEN) return;
    while (DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel4) != 0); //等待通道4传输完成
    memcpy(&USART1_TX_BUF[0], bufPtr, bufLen);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);  //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4, bufLen);//DMA通道的DMA缓存的大小
#ifdef USE_MAX_485
    max485Enable_TX();
#endif
    DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);  //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
#else
#ifdef USE_MAX_485
    max485Enable_TX();
#endif
    while (bufLen > 0)
    {
        USART_SendData(USART1, *bufPtr++);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
        bufLen--;
    };
#ifdef USE_MAX_485
        max485Enable_RX();
#endif
#endif
}
static void usart1SendString(u8* bufPtr)
{
    usart1SendData(bufPtr, strlen(bufPtr));
}
void USART1_IRQHandler(void)                    //串口1中断服务程序
{
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET) //空闲中断
    {
        USART_ReceiveData(USART1);//读取数据注意：这句必须要，否则不能够清除中断标志位。IDLE标志清零只能用软件序列完成，具体为先读取USART_SR，再读取USART_DR，不能用USART_ClearFlag（）或者USART_ClearItPending()
        usart1RxPara.frameWritePtr->frameLen = getNewFrameLen(USART1);//获取新数据帧的长度,注意：一定要在获取首地址之前
        usart1RxPara.frameWritePtr->frameHeadPtr = getNewFrameHeadPtr(USART1);//获取新数据帧的首地址
        usart1RxPara.rxBufRemain = DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5);        //Returns the number of remaining data units in the current DMAy Channelx transfer
        addFrameParaToBuf(USART1);

        if (xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行,避免在系统没启动的时候就发送事件标志，否则会出错
        {
            BaseType_t xResult;
            BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;

            xResult = xEventGroupSetBitsFromISR(EventGroupHandle, USART_RCV_FROM_USART1_FLAG, &xHigherPriorityTaskWoken);
            if (xResult != pdFAIL)
            {
                portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);
            }
        }
    }
#if EN_USART1_TX_DMA
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) != RESET) //发送完成中断
    {
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_TC);
#ifdef USE_MAX_485
        max485Enable_RX();
#endif
    }
#endif
}
在这里，还有个小问题，就是如果在第二次发送的时候，第一次DMA发送完成，但是串口还有两个字节需要发送，没有触发串口完成中断，这时候第二次发送是可以继续进行的，当第二次发送将数据拷贝完毕，DMA长度设置完，将485设置为发送模式，准备开始第二次发送，这时候，如果第一次串口发送完成中断触发了，进入中断将485设置为接收模式，则第二次数据就不能发送到总线上，发送失败，虽然这种事发生的概率很小，但还是一个潜在的bug，需要处理改进一下。