本篇文章主要介紹如何使用STM32CubeMX初始化STM32L431RCT6的USART,並使用DMA模式發送數據和接收數據。
1. 準備工作
硬件準備
- 開發板
首先需要準備一個開發板,這裏我準備的是STM32L4的開發板(BearPi):
軟件準備
- 需要安裝好Keil - MDK及芯片對應的包,以便編譯和下載生成的代碼;
Keil MDK和串口助手的安裝包都可以關注“小熊派開源社區”微信公衆號,在資料教程一欄中可獲取安裝包。
2.生成MDK工程
選擇芯片型號
打開STM32CubeMX,打開MCU選擇器:
搜索並選中芯片STM32L431RCT6
:
配置時鐘源
- 如果選擇使用外部高速時鐘(HSE),則需要在System Core中配置RCC;
- 如果使用默認內部時鐘(HSI),這一步可以略過;
這裏我都使用外部時鐘:
配置串口
小熊派開發闆闆載ST-Link並且虛擬了一個串口,原理圖如下:
這裏我將開關撥到AT-MCU
模式,使PC的串口與USART1之間連接。
接下來開始配置USART1
:
USART DMA配置
知識小卡片 —— DMA
DMA 全稱 Direct Memory Access
(直接存儲器訪問), 是STM32的一個外設,它的特點在於:
在不佔用CPU的情況下將數據從存儲器直接搬運到外設,或者從外設直接搬運到存儲器,當然也可以從存儲器直接搬運到存儲器。
比如在需要串口發送大量數據的時候,CPU只需要發起DMA傳輸請求,然後就可以去做別的事情了,DMA會將數據傳輸到串口發送,DMA傳輸完之後會觸發中斷,CPU如果有需要,可以對該中斷進行處理,這樣一來CPU的效率是不是大大提高了?
在STM32L431RCT6中有 2 個 DMA 外設:DMA1 和 DMA2,每個DMA外設有 7 個通道,每個通道都是獨立的,配置DMA的時候有幾個關鍵點:
- 數據從哪裏來?
- 數據到哪裏去?
- 有多少數據?
知識小卡片結束啦~對STM32的DMA外設有沒有了解呢?
接下來我們配置DMA,將存儲器(SRAM)中的數據直接搬運到串口外設去發送:
配置時鐘樹
STM32L4的最高主頻到80M,所以配置PLL,最後使HCLK = 80Mhz
即可:
生成工程設置
代碼生成設置
最後設置生成獨立的初始化文件:
生成代碼
點擊GENERATE CODE
即可生成MDK-V5工程:
3. 在MDK中編寫、編譯、下載用戶代碼
定義發送數據區域
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
uint8_t dat[] = "Hello, I am Mculover666.\n";
/* USER CODE END 0 */
在main函數中發起DMA傳輸
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t*)dat, sizeof(dat));
/* USER CODE END 2 */
while (1)
{
}
}
實驗現象
編譯下載運行後,實驗現象如下:
4. 使用DMA接收串口數據
說明
- 使用HAL庫的時候不能同時使用DMA發送和接收數據,會出錯。
- 所有的步驟和發送時一樣,這裏我只給出需要修改的部分。
修改串口DMA配置
添加串口接收緩衝區
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
uint8_t dat[] = "Hello, I am Mculover666.\n";
uint8_t recv_buf[13] = {0}; //串口接收緩衝區
/* USER CODE END 0 */
修改main函數
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)dat, sizeof(dat), 0xFFFF);
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, recv_buf, 13); //使能DMA接收
/* USER CODE END 2 */
while (1)
{
}
}
添加串口接收中斷回調函數
/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
//將接收到的數據再發送
HAL_UART_Transmit(&huart1,recv_buf,13, 0xFFFF);
}
/* USER CODE END 4 */
實驗現象
至此,我們已經學會了如何配置USART使用DMA模式發送數據和接收數據,下一節將討論實現printf()函數的多種方法。