一、简介
本例程以FM33LE026为例,已经过验证,其他型号不保证适用。
FM33LE0xx集成了多种不同类型的UART(LPUART),其差异如下表所示:
UART特性 | UART0/1 | UART2 | UART4/5 | LPUART0/1 |
---|---|---|---|---|
DMA支持 | Y | Y | Y | Y |
半双工/全双工 | Y | Y | Y | Y |
红外发射 | Y | Y | Y | - |
双时钟域(工作时钟独立于总线) | Y | Y | - | Y |
休眠唤醒 | Y | Y | Y | Y |
接收超时 | Y | Y | - | - |
发送延迟 | Y | Y | - | - |
数据长度 | 6、7、8、9bits | 6、7、8、9bits | 6、7、8、9bits | 6、7、8、9bits |
LIN support | N | Y | N | N |
根据表格信息可知,FM33LE0xx不支持串口空闲中断,同时DMA中断只能通过溢出中断读取,看起来无法实现不定长数据接收。再回去仔细阅读手册,其中关于接收超时的描述如下:
针对 MODBUS 等时间敏感型应用,设计了接超时机制。当使能 RXTOEN 寄存器后,超时计数器以波特率时钟计数,当每次收到一个完整的数据帧,将清零超时计数器并重新开始计数。超时溢出的上限值可以由软件配置,最大 255 波特。
注: UART4 和 UART5 不支持接收超时功能。
根据以上描述,通过串口的超时中断结合DMA搬运是否能够实现不定长数据接收,下面进行功能验证。
二、验证
基于FL库,以UART0为例:
#define UART0_BAUDRATE 115200
#define UART0_DMA_MAX_LEN 128uint8_t uart0_dma_buf[UART0_DMA_MAX_LEN] = {0};static void uart0_gpio_init(void)
{FL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;FL_UART_InitTypeDef UART0_InitStruct;/* PA2 RXD, PA3 TXD */ GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_2 | FL_GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;GPIO_InitStruct.remapPin = FL_DISABLE;FL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);UART0_InitStruct.clockSrc = FL_RCC_UART0_CLK_SOURCE_APB1CLK;UART0_InitStruct.baudRate = UART0_BAUDRATE;UART0_InitStruct.dataWidth = FL_UART_DATA_WIDTH_8B;UART0_InitStruct.stopBits = FL_UART_STOP_BIT_WIDTH_1B;UART0_InitStruct.parity = FL_UART_PARITY_NONE;UART0_InitStruct.transferDirection = FL_UART_DIRECTION_TX_RX;FL_UART_Init(UART0, &UART0_InitStruct);
}static void uart0_dma_init(void)
{FL_DMA_InitTypeDef DMAInitStruct;FL_DMA_ConfigTypeDef DMA_ConfigStruct = {0};DMAInitStruct.periphAddress = FL_DMA_PERIPHERAL_FUNCTION1;DMAInitStruct.direction = FL_DMA_DIR_PERIPHERAL_TO_RAM;DMAInitStruct.memoryAddressIncMode = FL_DMA_MEMORY_INC_MODE_INCREASE;DMAInitStruct.flashAddressIncMode = FL_DMA_CH7_FLASH_INC_MODE_INCREASE;DMAInitStruct.dataSize = FL_DMA_BANDWIDTH_8B;DMAInitStruct.priority = FL_DMA_PRIORITY_HIGH;DMAInitStruct.circMode = FL_DISABLE;FL_DMA_Init(DMA, &DMAInitStruct, FL_DMA_CHANNEL_1); // uart0_rx dma通道DMA_ConfigStruct.memoryAddress = (uint32_t)uart0_dma_buf; // 映射dma缓存地址DMA_ConfigStruct.transmissionCount = UART0_DMA_MAX_LEN- 1; // dma搬运长度FL_DMA_StartTransmission(DMA, &DMA_ConfigStruct, FL_DMA_CHANNEL_1);FL_DMA_Enable(DMA);
}static void uart0_nvic_init(void)
{FL_NVIC_ConfigTypeDef NVICConfigStruct;FL_UART_WriteRXTimeout(UART0, 30); // 设置接收超时时长FL_UART_EnableRXTimeout(UART0); // 使能接收超时NVICConfigStruct.preemptPriority = 2;FL_NVIC_Init(&NVICConfigStruct, UART0_IRQn); // 开启uart0中断 FL_UART_ClearFlag_RXBuffTimeout(UART0); // 清接收超时中断FL_UART_EnableIT_RXTimeout(UART0); // 使能接收超时中断
}void uart0_init(void)
{uart0_gpio_init();uart0_dma_init();uart0_nvic_init();
}static void uart0_dma_deinit(void)
{FL_DMA_WriteMemoryAddress(DMA, (uint32_t)uart0_dma_buf, FL_DMA_CHANNEL_1); // 重置dma缓存指针
}void UART0_IRQHandler(void)
{uint16_t len;/* 接收超时中断 */if((FL_ENABLE == FL_UART_IsEnabledIT_RXTimeout(UART0)) \&& (FL_SET == FL_UART_IsActiveFlag_RXBuffTimeout(UART0))){len = FL_DMA_ReadMemoryAddress(DMA, FL_DMA_CHANNEL_1) - (uint32_t)uart0_dma_buf; // 计算dma长度// data push queue;memset(uart0_dma_buf, 0, UART0_DMA_MAX_LEN);/* restart dma */FL_DMA_DisableChannel(DMA, FL_DMA_CHANNEL_1); uart0_dma_deinit();FL_DMA_EnableChannel(DMA, FL_DMA_CHANNEL_1);FL_UART_ClearFlag_RXBuffTimeout(UART0); // clear it flag}
}
三、总结
经过验证,通过串口超时中断结合DMA搬运可以实现串口不定长数据搬运。需要注意的是:
- DMA搬运映射缓存的长度定义需大于最长数据帧;
- 当传输的数据包含连续的0x00,则会误触发超时中断,无法使用此方式接收;
- 触发超时时间需小于数据帧间隔时间;
- 进入超时中断后只需将数据和接收长度一起入队即可;
在实际测试中,UART0可以实现DMA搬运。而UART1在实测中其他中断向量不断置位,导致无法正常搬运,经分析可能是芯片bug或者外设对总线的异常操作引起,将在后续测试中继续验证 。
20221207更新,之前UART1接收错误问题是由外部引起,因此,UART0/1均可实现DMA搬运。