STM32一種使用HAL,DMA,IDLE,POLLING的方式來處理UART的不定長接收機制

STM32一種使用HAL,DMA,IDLE,POLLING的方式來處理UART的不定長接收機制

設備接收數據 (DMA)

採用的HAL庫，同時在UART初始化的時候添加DMA相關操作，在系統開始運行時，開始使用HAL_UART_Receive_DMA來啟動UART的接收，同時需要定義一個接收的buffer
uartDeviceRxBuf,這個是設備的DMA BUFFER
而uartRxBuf,是在接收完成後將設備裡面的數據轉移出來，並清空設備BUFFER來接收新的數據。
定義如下

#define UART_BUF_LEN 100
uint8 uartDeviceRxBuf[UART_BUF_LEN] = {0};
uint8 uartRxBuf[UART_BUF_LEN] = {0};
//啟動函數
void Bsp_Uart_Receive_Start(void)
{
    HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, uartDeviceRxBuf, UART_BUF_LEN);
}

設備數據轉移至系統接收Buffer (IDLE)

在開啟UART接收數據之後，雖然DMA的中斷已開啟，但我們並不打算使用到DMA的中斷，即不能等到接收完UART_BUF_LEN這個長度才去查看數據。如果說我們使用到了DMA的中斷就說明很大概率數據已經發生了丟失。

使用UART的IDLE中斷來接收當前接收到的數據，在收到數據之後，在停止接收數據時會產生一個IDLE中斷，中斷響應時，將DMA中的數據轉移至uartRxBuf之中。

//初始化函數中添加這個操作
__HAL_UART_ENABLE_IT(uartHandle, UART_IT_IDLE);

中斷之中添加響應

HAL_UART_IDLE_Handler(&huart1);

在中斷之中去操作UART的DMA，先是將DMA中的數據讀出，再重置UART的DMA，用於下一幀數據的接收

void HAL_UART_IDLE_Handler(UART_HandleTypeDef* uartHandle)
{
	if(uartHandle->Instance == USART1)
	{
		if(__HAL_UART_GET_FLAG(uartHandle, UART_FLAG_IDLE) != RESET)
		{
			Bsp_Uart_Receive_Idle_Callback();//設備數據移至系統Buffer
			__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(uartHandle);
			// RESET RECEIVE DMA LENGTH
                        HAL_DMA_Abort(uartHandle->hdmarx);
			Bsp_Uart_Receive_Start();
		}
	}
}

/*********************************************************
*********************************************************/
uint16 Bsp_Uart_No_Receive_Data_Len(void)
{
	uint16 result = 0;
	result = __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);

	return result;
}

/*********************************************************
*********************************************************/
void Bsp_Uart_Receive_Idle_Callback(void)
{
	if(Bsp_Uart_No_Receive_Data_Len() < UART_BUF_LEN)
	{
		uint8 len = 0;
		uint8 i = 0;

		len = UART_BUF_LEN - Bsp_Uart_No_Receive_Data_Len();

		for(i = 0; i < len; i++)
		{
                        uartRxBuf[i] = uartDeviceRxBuf[i];
		}
		uartBufReciveLen = len;
		isUartReceivedData = 1;
	}
	Uart_Framework_Callback();
}

輪詢處理數據 (Polling)

在系統的UART輪詢操作時，來判斷是否有接收到數據，如果有接收到數據就將數據取出來，再進行數據分析來完成相應的APP需求。理論上講在輪詢取數據的時候，接收到的數據可能會發生改變，可以考慮處理把中斷關掉，，處理再打開中斷，防止意外，只是這個概率很小，現在處理接收數據時，暫沒有用中斷進行數據保護。
例如

      if(Uart_Framework_Read_Parameter(UART_PARA_IS_RECEIVED))
      {
            uint8 *pBuf;
            uint16 len = 0;
            // GET BUFFER & CLEAR FLAG
            len =Uart_Framework_Read(&pBuf, 0);
            App_Uart_Transmit(pBuf, len);
      }

總結

優點

1. 對於CPU資源占用來說是比較少的
2. 對於不定長的數據不會丟失
3. 輪詢時間合理的情況下，對於不定長度的數據響應都是及時的。

缺點

1. 設置自己的設備BUFFER，不然有可能有BUFFER不夠的情況。如果BUFFER不夠的話就會導致數據丟失，並可能引入其他錯誤。
2. 連續多數據的情況下處理,需要較大的BUFFER,對小RAM的MCU，記憶體占用較大