stm32
UART - Universal Asynchronous Receiver / Transmitter (serielle Kommunikation)

Einführung

Echoanwendung - HAL-Bibliothek

In diesem Beispiel sendet der Mikrocontroller die empfangenen Bytes mittels UART RX-Interrupt an den Sender zurück.

#include "stm32f4xx.h"

UART_HandleTypeDef huart2;

/* Single byte to store input */
uint8_t byte;

void SystemClock_Config(void);

/* UART2 Interrupt Service Routine */
void USART2_IRQHandler(void)
{
  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
}

/* This callback is called by the HAL_UART_IRQHandler when the given number of bytes are received */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  if (huart->Instance == USART2)
  {
    /* Transmit one byte with 100 ms timeout */
    HAL_UART_Transmit(&huart2, &byte, 1, 100);

    /* Receive one byte in interrupt mode */ 
    HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &byte, 1);
  }
}

void uart_gpio_init()
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  __GPIOA_CLK_ENABLE();

  /**USART2 GPIO Configuration
  PA2     ------> USART2_TX
  PA3     ------> USART2_RX
  */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART2;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

void uart_init()
{
  __USART2_CLK_ENABLE();

  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 115200;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  HAL_UART_Init(&huart2);

  /* Peripheral interrupt init*/
  HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
}

int main(void)
{
  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();
             
  uart_gpio_init();
  uart_init();

  HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &byte, 1);

  while(1)
  {

  }
}

In diesem Beispiel wurden ein STM32F4 Discovery (STM32F407VG), ein GPIO und alternative Funktionswerte entsprechend dem verwendeten STM32-Mikrocontroller geändert.

Übertragen Sie große Datenmengen mit DMA und Interrupts - HAL-Bibliothek

In diesem Beispiel werden 2000 Bytes mit den Interrupts DMA, Transmit Half Complete und Transmit Complete übertragen , um die beste Leistung zu erzielen.

Die erste Hälfte des Sendepuffers wird mit neuen Daten von der CPU in dem Sendehalb kompletten Interrupt - Rückruf geladen , während die zweite Hälfte des Puffers wird durch die DMA im Hintergrund übertragen werden.

Dann wird beim Übertragungsende die zweite Hälfte des Übertragungspuffers durch die neuen Daten von der CPU geladen, während die erste (zuvor aktualisierte) Hälfte von der DMA im Hintergrund übertragen wird.

#include "stm32f4xx.h"

uint8_t dma_buffer[2000];
volatile uint8_t toggle = 0;

UART_HandleTypeDef huart2;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart2_tx;

void uart_gpio_init()
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  __GPIOA_CLK_ENABLE();

  /**USART2 GPIO Configuration
  PA2     ------> USART2_TX
  PA3     ------> USART2_RX
  */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART2;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

void uart_dma_init()
{
  /* DMA controller clock enable */
  __DMA1_CLK_ENABLE();

  /* Peripheral DMA init*/
  hdma_usart2_tx.Instance = DMA1_Stream6;
  hdma_usart2_tx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_4;
  hdma_usart2_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
  hdma_usart2_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
  hdma_usart2_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
  hdma_usart2_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
  hdma_usart2_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
  hdma_usart2_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
  hdma_usart2_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
  hdma_usart2_tx.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
  HAL_DMA_Init(&hdma_usart2_tx);

  __HAL_LINKDMA(&huart2,hdmatx,hdma_usart2_tx);

  /* DMA interrupt init */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream6_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream6_IRQn);
}

void uart_init()
{
  __USART2_CLK_ENABLE();

  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 115200;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  HAL_UART_Init(&huart2);

  /* Peripheral interrupt init*/
  HAL_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn);
}

/* This function handles DMA1 stream6 global interrupt. */
void DMA1_Stream6_IRQHandler(void)
{
  HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart2_tx);
}

void USART2_IRQHandler(void)
{
  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
}

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  uint16_t i;
  toggle = !toggle;

  for(i = 1000; i < 1998; i++)
  {
    if(toggle)
      dma_buffer[i] = '&';
    else
      dma_buffer[i] = 'z';
  }

  dma_buffer[1998] = '\r';
  dma_buffer[1999] = '\n';
}

void HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  uint16_t i;

  for(i = 0; i < 1000; i++)
  {
    if(toggle)
      dma_buffer[i] = 'y';
    else
      dma_buffer[i] = '|';
  }
}

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

  uart_gpio_init();
  uart_dma_init();
  uart_init();

  uint16_t i;

  for(i = 0; i < 1998; i++)
  {
    dma_buffer[i] = 'x';
  }

  dma_buffer[1998] = '\r';
  dma_buffer[1999] = '\n';

  while(1)
  {
    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart2, dma_buffer, 2000);
  }
}

Das Beispiel wurde für eine STM32F4 Discovery-Karte (STM32F407VG) geschrieben. Die Einstellungen für die entsprechende DMA-Instanz, den UART-DMA-Kanal, GPIO und die alternativen Funktionen sollten entsprechend dem verwendeten STM32-Mikrocontroller geändert werden.