基于STM32H7 UART空闲事件及DMA传输示例

有人使用STM32H7芯片的UART，想利用DMA实现不定长的数据接收，实现过程似乎不太顺利。另外，刚好最近有人使用H7芯片做UART收发，当开启D-Cache未做MPU配置，使用指令对D-Cache做相应失效处理，发现通信结果异常。我这里简单演示下实现过程，分使用和不使用D-Cache两种做法,以供参考。

这里使用UART4做发送，UART5做接收，都使用DMA,均工作在Normal模式。

在主循环里每隔一定时间让UART4发送一串数据出去，一共3串依次发送。每次发送的数据长度不一样，但不会超过20个字符。

让UART5基于DMA做不定长的数据接收，将接收长度定义在20。同时开启UART5的空闲中断。在UART5的空闲中断里再次开启下一轮的DMA接收准备。

关键API函数，UART4的发送函数和UART5用到的接收函数如下所示：

顺便提下，在H7系列的HAL库里定义了好几个UART接收类型，使用时适当注意下。这里用的是下图划红线的关注IDLE事件的接收类型。

我在IDLE事件的中断回调函数里就做了一件事，为下次UART5的DMA接收做准备。至于接收到的数据的后续处理就没做进一步操作了。

这里是对不定长数据进行接收，使用IDLE事件的中断比使用DMA接收完成中断更方便些。

不开启D-Cache时的主要测试代码如下：

#define BUFFER_SIZE    20
ALIGN_32BYTES(uint8_t RxData[BUFFER_SIZE];)


ALIGN_32BYTES(char TxData1[]="a5a5lfjaf888";)


ALIGN_32BYTES(char TxData2[]="1234$%^&555";)


ALIGN_32BYTES(char TxData3[]="aa8$%^&*33333";)


uint8_t Tempcnt;


int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */


/* USER CODE END 1 */


/* Enable I-Cache---------------------------------------------------------*/
   SCB_EnableICache();


/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/


/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();


/* USER CODE BEGIN Init */


/* USER CODE END Init */


/* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();


/* USER CODE BEGIN SysInit */
  
/* USER CODE END SysInit */


/* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_UART4_Init();
  MX_UART5_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */


  HAL_Delay(5);


  __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart5, UART_CLEAR_IDLEF);
         
 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5, RxData,  BUFFER_SIZE);


/* USER CODE END 2 */


/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
  {
/* USER CODE END WHILE */


    /* USER CODE BEGIN 3 */


    HAL_Delay (500);  //延时长点方便观察调试窗口的数据变化
    
for (uint8_t i=0;i

	现在看看验证结果。下面是3次不同接收结果截图，3次发送的数据个数分别是12个、11个和13个。

	

	

	

	上面是没有启用D-Cache的代码，若启用D-Cache而又不想配置MPU，就得在适当地方添加对Cache的失效操作或清除操作。调整后的代码如下：
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */


/* USER CODE END 1 */


/* Enable I-Cache---------------------------------------------------------*/
  SCB_EnableICache();


/* Enable D-Cache---------------------------------------------------------*/
  SCB_EnableDCache();  //*****


/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/


/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();


/* USER CODE BEGIN Init */


/* USER CODE END Init */


/* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();


/* USER CODE BEGIN SysInit */


/* USER CODE END SysInit */


/* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_UART4_Init();
  MX_UART5_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */


  HAL_Delay(5);    


   __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart5, UART_CLEAR_IDLEF);
       
  HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart5, RxData,  BUFFER_SIZE);


        /* USER CODE END 2 */


/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
  {
/* USER CODE END WHILE */


/* USER CODE BEGIN 3 */




SCB_InvalidateDCache_by_Addr(RxData,BUFFER_SIZE);//***


    HAL_Delay (500);  //延时长点方便观察调试窗口的数据变化




for (uint8_t i=0;i

	上面代码中除了新增使能D-Cache那句代码外，还添加了2处标有三颗*的代码。分别是SCB_InvalidateDCache_by_Addr（）和SCB_CleanDCache_by_Addr（），前一句将基于RxData而开辟的D-Cache行失效，让CPU去内存读取数据。因为此时内存数据可能已经被DMA改写而更新了。后一句就是将前面CPU循环操作对RxData数组清零后的数据写回到内存，并清空相应Cache行。其它代码跟前面不使用D-Cache一样，包括空闲中断回调函数的处理。上面测试代码可供参考验证。

	好，今天的话题就分享到这里。下次再聊。

	审核编辑：黄飞