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stm32 Checklists - USART篇

基础初始化过程

  1. APB EnableClock, 查找定时器所在APB及分组(一般APB1 GRP1)，开启时钟
    LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_USARTx)
  2. 如果有相应的GPIO，初始化GPIO时钟、端口等。
  3. 填写 USART_InitStruct。
    LL_USART_InitTypeDef USART_InitStruct = {0};
USART_InitStruct.BaudRate = 9600;
USART_InitStruct.DataWidth = LL_USART_DATAWIDTH_8B;
USART_InitStruct.StopBits = LL_USART_STOPBITS_1;
USART_InitStruct.Parity = LL_USART_PARITY_NONE;
USART_InitStruct.TransferDirection = LL_USART_DIRECTION_TX_RX;
USART_InitStruct.HardwareFlowControl = LL_USART_HWCONTROL_NONE;
USART_InitStruct.OverSampling = LL_USART_OVERSAMOLING_16;
  4. 根据需要关闭或打开Overrun检测。该检测启用后，硬件将自动判断是否在接受过程中发生了输入进入，从而造成数据丢失。同时启用后，开启RXNE中断同时会开启ORE中断，给中断处理造成麻烦。
    LL_USART_DisableOverrunDetect(USARTx);
  5. 设置异步模式。
    LL_USART_ConfigAsyncMode(USARTx);
  6. 初始化USART。
    LL_USART_Init(USARTx, &USART_InitStruct);
  7. 启动USART。
    LL_USART_Enable(USARTx);

软件发送一个字节

  1. 初始化完毕。
  2. 等待传输空闲。
    while (!LL_USART_IsActiveFlag_TXE(USARTx));
  3. 发送数据。
    LL_USART_TransmitData8(USARTx, data);

软件接收一个字节

  1. 初始化完毕。
  2. 读取内容。
    while (LL_USART_IsActiveFlag_RXNE(USARTx))
{
    uint8_t data = LL_USART_ReceiveData8(USARTx);
}

中断接收

  1. 初始化完毕。
  2. 开启 RXNE 中断。
    LL_USART_EnableIT_RXNE(USARTx);
  3. 编写中断处理函数。
    void USARTx_IRQHandler(void)
{
    if (LL_USART_IsActiveFlag_RXNE(USARTx))
    {
        uint8_t data = LL_USART_ReceiveData8(USARTx);
    }
}
  4. 如果启用了Overrun，检查并清除ORE标志。
    if (LL_USART_IsActiveFlag_ORE(USARTx))
{
    LL_USART_ClearFlag_ORE(USARTx);
}

使用 DMA 接收

使用 DMA 接收可以最大限度避免丢失数据，同时可降低接收时的 CPU 占用。一种常用的通信模式是，发送数据前配置好 DMA，然后发送数据，同时 DMA 处理数据接收，发送完毕后，根据应接收的字节数判断是否已接收完毕。

  1. 初始化完毕。
  2. 查询外设应使用的DMA控制器及通道，配置 DMA。
    LL_DMA_SetDataTransferDirection(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_DMA_DIRECTION_PERIPH_TO_MEMORY);
LL_DMA_SetChannelPriorityLevel(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_DMA_PRIORITY_LOW);
LL_DMA_SetMode(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_DMA_MODE_NORMAL);
LL_DMA_SetPeriphIncMode(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_DMA_PERIPH_NOINCRMENT);
LL_DMA_SetMemoryIncMode(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_DMA_MEMORY_INCREMENT);
LL_DMA_SetPeriphSize(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_DMA_PDATAALIGN_BYTE);
LL_DMA_SetMemorySize(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_DMA_MDATAALIGN_BYTE);
  3. 设置 DMA 地址，传输数据量。
    LL_DMA_SetPeriphAddress(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, LL_USART_DMA_GetRegAddr(USARTx, LL_USART_DMA_REG_DATA_RECEIVE));
LL_DMA_SetMemoryAddress(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, (uint32_t)buffer);
LL_DMA_SetDataLength(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x, bufferSize);
  4. 启动 DMA 通道。
    LL_DMA_EnableChannel(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x);
  5. 清空 USART 接收缓冲。否则可能造成写入内存的第一个字节不是需要的内容。
    while (LL_USART_IsActiveFlag_RXNE(USARTx))
{
    uint8_t drop = LL_USART_ReceiveData8(USARTx);
}
  6. 启动 USART 发送到 DMA。
    LL_USART_EnableDMAReq_RX(USARTx);
  7. 查询已接收的字节数。
    static uint16_t __dma_read_size()
{
    return BUFFER_SIZE - LL_DMA_GetDataLength(DMAx, LL_DMA_CHANNEL_x);
}
  8. 等待接收到需要大小的数据。
    static uint16_t __dma_wait_read(uint16_t sizeUntil, uint32_t timeout)
{
    uint32_t tick = HAL_GetTick();
    while (__dma_read_size() < sizeUntil)
    {
        if (HAL_GetTick() - tick > timeout)
        {
            return TIMEOUT;
        }
    }
    return SUCCESS;
}

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