怎样通过DMA去接收不定时长的串口数据呢

本节目标:

• 通过DMA,无需中断,接收不定时长的串口数据
  
  

描述:当在串口多数据传输下,CPU会产生多次中断来接收串口数据,这样会大大地降低CPU效率,同时又需要CPU去做其它更重要的事情,我们应该如何来优化？比如四轴飞行器,当在不停地获取姿态控制方向时,又要去接收串口数据.答:使用DMA,无需CPU中断便能实现接收串口数据
  1.DMA介绍DMA，全称为： Direct Memory Access，即直接存储器访问， DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输，通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路，能使 CPU 的效率大为提高。
2在main()中调用串口配置函数，初始化串口后，然后使能UART1_RX的DMA接收2.1在main()函数中，使用以下函数来调用配置函数:
     uart_init(115200);    //串口初始化为115200  
  2.2 uart_init()函数如下:

　　void uart_init（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_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
　　USART_DMACmd（USART1，USART_DMAReq_Rx，ENABLE）; //使能串口1的DMA接收
　　}

  3.在main()中调用DMA配置函数,然后初始化DMA1的UART1_RX通道后，便使能串口1和DMA3.1如下图所示,UART1_RX位于DMA1通道5:
  
   
  所以使用库函数中变量DMA1_Channel5 来配置UART1_RX.3.2在main()函数中，定义一个接收数组,使用以下3个参数来调用配置函数:
     u8 USART_RX_BUF[35]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 MYDMA_Config(DMA1_Channel5,(u32)&USART1->DR,(u32)USART_RX_BUF,35);//DMA1通道5,外设为串口1,存储器为SendBuff,长度35，  
  3.3 MYDMA_Config()函数如下,最后会调用MYDMA_Enable()开始一次DMA传输！:
  
　　void MYDMA_Config（DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx，u32 cpar，u32 cmar，u16 cndtr）
　　{
　　RCC_AHBPeriphClockCmd（RCC_AHBPeriph_DMA1， ENABLE）; //使能DMA传输
　　DMA_DeInit（DMA_CHx）; //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
　　DMA1_MEM_LEN=cndtr;
　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //DMA外设基地址
　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //DMA内存基地址
　　DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向，从外设到内存
　　DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr; //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拥有中优先级
　　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（DMA_CHx， &DMA_InitStructure）; //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Rx_DMA 所标识的寄存器
　　USART_Cmd（USART1， ENABLE）; //使能串口1
　　DMA_Cmd（DMA_CHx， ENABLE）; //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
　　MYDMA_Enable（DMA1_Channel5）;//开始一次DMA传输！
　　}

  3.4 MYDMA_Enable()函数如下:

　　void MYDMA_Enable（DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx）
　　{
　　DMA_Cmd（DMA_CHx， DISABLE ）; //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
　　DMA_SetCurrDataCounter（DMA_CHx，DMA1_MEM_LEN）;//从新设置缓冲大小，指向数组0
　　DMA_Cmd（DMA_CHx， ENABLE）; //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
　　}
      
  4.然后当USART_RX_BUF[0]是有数据了,适当的延时10ms,让UCOS继续操作其它进程,就能收到不定长的所有数据啦代码如下(也可以放在无操作系统的while中):

　　if（USART_RX_BUF［0］） //数组0有数据了，说明DMA开始接收一段数据
　　{
　　delay_ms（10）; //延时10ms，让DMA继续接收后面数据的同时，也能跑跑其它进程
　　printf（“1：%srn”，USART_RX_BUF）; //打印
　　memset（USART_RX_BUF，0，35）; //清空数组
　　MYDMA_Enable（DMA1_Channel5）;//开始一次DMA传输！
　　}

  上面代码中延时10ms,又能接受多少数据？
  在波特率115200下,1S能接受115200位bit,然后一个字节为8位bit,再加上一位停止位,所以可以接受12800个数据.
  那么10ms,可以接受128个数据,如果数据数组较大,可以适当的提高延时时间
  5.测试效果如下图所示,输入多少就回显多少，说明已经成功,我这里是设置的接收数组大小为35,如果需要更长的数据，就改变数组大小即可