【stm32--HAL库DMA+USART+空闲中断不定长收发数据】_usart dma

串口通信-Hal库实现不定长度收发，DMA+USART

• DMA
• 串口
• STM32CUBEMX配置（工程创建）
• • 基础配置
  • 时钟配置
  • 工程配置
• 代码编写
• 现象

DMA

在正式配置之前，我们先来一起简单了解一下DMA。 DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种用于处理器和外设之间传输数据的技术，通过DMA，外设可以直接访问内存中的数据，而不需要处理器的干预，从而提高数据传输的效率。 举个例子： 我是元始天尊，我把灵珠给太乙真人，然后通过太乙真人把灵珠给殷夫人，这是常规情况的数据传输，太乙真人就是CPU，灵珠就是数据，这样做会占用太乙真人的精力（消耗CPU的资源）。 然而实际上，太乙真人在这中间仅仅只是充当了一个大自然的搬运工，这样太大材小用了，像太乙真人这样的十二金仙，有捍卫人间正道，斩妖除魔的大事儿要处理，哪儿能天天当快递员呀。 于是，伟大的元始天尊（也就是我），想了一个办法，我直接用法术，把灵珠传送到殷夫人肚子里面，这就是DMA了。灵珠就是数据，法术就相当于是DMA通道，这样不但太乙真人可以去干大事儿了，灵珠也能更快到达殷夫人肚子里面了，两全其美，皆大欢喜。

这张图就是我上面描述的过程，有细心的小伙伴可能发现了，我这里用的是双向箭头，因为这里的数据传输，也是双向的，殷夫人收到灵珠了，但是她不会用呀，那她也可以通过DMA通道，找我要使用说明书；太乙真人那边同理啊，太乙真人就相当于一个客服，他可以把殷夫人的问题转述给我。所以这里数据传输是双向的，因为他只是一个通道，这个通道双方都可以使用。

串口

串口可参考我之前写的，这里不过多阐述

STM32CUBEMX配置（工程创建）

基础配置

首先打开STM32CUBEMX，选择我们的芯片（我这里用的是STM32F103C8T6）


配置GPIO:

注意，原理图用到谁，配置谁，不用的不配置，因为会浪费资源。
比如，**我现在要配置PA10、PA9，你想想你是要什么功能？是串口通讯还是普通的IO口？**可以选择：

这里因为是串口通讯，因此选用USART1_RX，同理，PA9未TX。

这里只讲串口，其他的和上述一样。

来到此处USART处：

配置参数：


来到NVIC，勾选中断

添加DMA：

时钟配置

开启此处外部晶振始终才能设置下方图片的外部晶振的参数
可以参考大佬文章：时钟超详细讲解

工程配置

创建用户的.c，.h文件

代码编写

UserUsart1.c

#include \"usart.h\"#include \"UserUsart1.h\"#include \"string.h\"#define RX_TIMEOUT_MS 30uint32_t last_rx_time = 0;void UserUsart1_CheckRxTimeout(void) { if(HAL_GetTick() - last_rx_time > RX_TIMEOUT_MS) { HAL_UART_AbortReceive(&huart1); Usart1_ReadData(); // 重新初始化接收 }}// 发送缓冲区操作uint8_t usart1_SendBuf[USART1_BUF_SIZE+1];uint8_t c[USART1_BUF_SIZE+1];  // 发送缓存区uint16_t usart1_SendLen= 0; // 发送数据长度// 接收缓冲区操作uint8_t usart1_RecvBuf[USART1_BUF_SIZE+1]; // 接收数据环形缓冲区 uint16_t usart1_RecvLen=0; // 环形缓冲区的当前放入位置 uint8_t usart1_recvFrame = 0; // 1 接收一个完整数据包. 0:NOvoid Usart1_init(void){ usart1_RecvLen=0; // 清除标志 usart1_recvFrame=0; memset(usart1_RecvBuf,0,USART1_BUF_SIZE); usart1_RecvLen = 0; memset(usart1_SendBuf,0,USART1_BUF_SIZE); }// 通过DMA方式，直接发送数据，注意发送数据不能够超过缓冲区长度// 注意数据不要溢出uint8_t Usart1_SendData(uint8_t *buf, uint16_t Size) { if(__HAL_DMA_GET_COUNTER(huart1.hdmatx) == 0 ) // 检查上次数据是否发送完成  { if(Size>USART1_BUF_SIZE) Size = USART1_BUF_SIZE; for(int i=0; i<Size; i++) usart1_SendBuf[i] = buf[i]; // 发送缓存区 usart1_SendLen= Size; // 发送数据长度 HAL_UART_DMAStop(&huart1); // 关闭DMA HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,usart1_SendBuf,usart1_SendLen);  // 启动DMA发送  return 1; } else{ // 停止串口 HAL_UART_DeInit(&huart1);MX_USART1_UART_Init();// HAL_UART_DMAStop(&huart1); // 关闭DMA// HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,usart1_SendBuf,usart1_SendLen);  // 启动DMA发 return 0; }} // 发送完成中断，打开接收void USART1_EndTxd_IRQHandler(void){ usart1_SendLen = 0; // 发送完成}// 启动新的串口读取void Usart1_ReadData(void){ HAL_UART_AbortReceive_IT(&huart1);// 初始化接收缓冲区 usart1_RecvLen=0; // 清除标志 usart1_recvFrame=0; memset(usart1_RecvBuf,0,USART1_BUF_SIZE);  // BUFFER清除, 可以不用 HAL_UART_Receive_IT(&huart1,usart1_RecvBuf,1);  // 打开中断，接收第一个数据}// 数据包第一个字节，串口中断接收void USART1_RXD_IRQHandler(void){ HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, usart1_RecvBuf+1, USART1_BUF_SIZE-1); //打开DMA接收,数据放在g_USART1_DMA_RX_Buffer __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);  //清除标志位 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); //使能IDLE中断}// 串口DMA空闲中断接收void USART1_IDLE_IRQHandler(void){ uint32_t temp1; if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE) != RESET)  //获取IDLE标志位,检查idle标志是否被置位 { __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);  //清除标志位 HAL_UART_DMAStop(&huart1); temp1 = USART1_BUF_SIZE - __HAL_DMA_GET_COUNTER(huart1.hdmarx); if(usart1_recvFrame==0 && temp1>0 && temp1<USART1_BUF_SIZE) { usart1_RecvLen = temp1; //总计数减去未传输的数据个数，得到已经接收的数据个数 usart1_recvFrame = 1; // 接受完成标志位置1 } }}//执行命令函数//void user_uart_process(void)//{// if(usart1_recvFrame==1) // UART7 接收到数据，进行数据解析，解析完成后，将数据通过Can1发送出去// {// if(usart1_RecvLen>0)// {//HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_12,0);// HAL_Delay(500);// HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_12,1);// }// usart1_recvFrame =0;// Usart1_ReadData();//再次开启中断，方便下次接收// }//}/*******************************************************************************此回调函数中，每次接收到的字节 xxx_Rxd_Buf[2]因为在调用 HAL_UART_IRQHandler(&huart5);时，调用了 UART_Receive_IT（），其中执行了 __HAL_UART_DISABLE_IT(huart, UART_IT_RXNE)，所以接收中断必须在回调函数中重新开启，最简单的就是重复调用 HAL_UART_Receive_IT(&huart,dbg_Rxd_Buf,1)了*******************************************************************************/void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle){ if(UartHandle->Instance == USART1) USART1_RXD_IRQHandler(); }// UART发送完成中断调用。 UART_DMATransmitCplt 和 UART_EndTransmit_IT 调用void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle){ if(UartHandle->Instance == USART1) USART1_EndTxd_IRQHandler(); }// UART空闲中断void HAL_UART_IdleCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle){ if(UartHandle->Instance == USART1){ USART1_IDLE_IRQHandler(); last_rx_time= HAL_GetTick(); // 每次收到数据更新时间戳}}

UserUsart1.h

#ifndef __USER_USART1_H__#define __USER_USART1_H__#define USART1_BUF_SIZE 256 // DMA缓冲区长度extern void HAL_UART_IdleCallback(UART_HandleTypeDef *UartHandle);// 发送缓冲区操作extern uint8_t usart1_SendBuf[USART1_BUF_SIZE+1];  // 发送缓存区extern uint16_t usart1_SendLen; // 发送数据长度// 接收缓冲区操作extern uint8_t usart1_RecvBuf[USART1_BUF_SIZE+1]; // 接收数据环形缓冲区 extern uint16_t usart1_RecvLen; // 环形缓冲区的当前放入位置 extern uint8_t usart1_recvFrame; // 1 接收一个完整数据包. 0:NOextern void Usart1_init(void);// 通过DMA方式，直接发送数据，注意发送数据不能够超过缓冲区长度extern uint8_t Usart1_SendData(uint8_t *buf, uint16_t Size); // 发送完成中断，打开接收extern void USART1_EndTxd_IRQHandler(void);// 启动新的串口读取extern void Usart1_ReadData(void);// 从串口收到数据，存入缓存extern void USART1_RXD_IRQHandler(void);extern void USART1_IDLE_IRQHandler(void);//命令执行extern void user_uart_process();#endif 

stm32f1xx_it.h 的空闲中断一定要加进来，可在UserUsart1.c的代码找到该空闲中断函数

main.c

其中main.c里面一定要注意，要先开启一次接收中断，否则收不到数据。 对于我的main函数而言，Usart1_ReadData();函数就是开启一次中断的。

/* USER CODE BEGIN Header *//** ****************************************************************************** * @file  : main.c * @brief : Main program body ****************************************************************************** * @attention * * Copyright (c) 2025 STMicroelectronics. * All rights reserved. * * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file * in the root directory of this software component. * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS. * ****************************************************************************** *//* USER CODE END Header *//* Includes ------------------------------------------------------------------*/#include \"main.h\"#include \"dma.h\"#include \"i2c.h\"#include \"usart.h\"#include \"gpio.h\"/* Private includes ----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN Includes */#include \"UserUsart1.h\"#include /* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PD *//* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV *//* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/void SystemClock_Config(void);/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN 0 */ uint8_t a[]={0x01,0x02,0x03};/* USER CODE END 0 *//** * @brief The application entry point. * @retval int */int main(void){ /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* 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_USART1_UART_Init(); MX_I2C1_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ Usart1_init(); /* 启动接收中断很重要，先开启一次中断，一定一定一定，不然收不到数据 */ Usart1_ReadData(); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 *///Usart1_SendData(a,3);user_uart_process(); } /* USER CODE END 3 */}/** * @brief System Clock Configuration * @retval None */void SystemClock_Config(void){ RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { Error_Handler(); }}/* USER CODE BEGIN 4 *//* USER CODE END 4 *//** * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @retval None */void Error_Handler(void){ /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ __disable_irq();// while (1)// {// } /* USER CODE END Error_Handler_Debug */}#ifdef USE_FULL_ASSERT/** * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line){ /* USER CODE BEGIN 6 */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, ex: printf(\"Wrong parameters value: file %s on line %d\\r\\n\", file, line) */ /* USER CODE END 6 */}#endif /* USE_FULL_ASSERT */

现象

单片机收：

单片机发：