STM32F0系列串口超时中断DMA不定长数据接收

在STM32F1中接收不定长数据都是使用空闲中断，STM32F0也支持这个中断，同样也可以用来接收不定长数据，不过F0系列的串口功能更加丰富，本次的话就主要介绍一下串口超时中断，实现和空闲中断同样的功能。
因为ST目前主推的是CubeMX + HAL + LL的结构，用习惯了SPL很难习惯HAL那种裹粽子的结构。LL（Low Layer）库的话，和SPL是差不多的，都是直观的操作寄存器，这个比较符合单片机的开发理念，所以就立马换上了LL库，但是LL目前Bug还是比较多，其次就是没有提供例程，使得所有的所有的功能都要自己码出来，不过你可以参考SPL的方式，实现起来都是大同小异的，只不过是换了套API而已。

硬件环境：STM32F051K6
软件环境：MDK5.25, CubeMX 5.0.1, Cube MCU Package for STM32F0 Series 1.9.0

CubeMX 配置

串口配置.png

串口相关的部分只要打开串口的全局中断即可，着重于DMA配置，首先Add一个DMA Request为USART1_RX, 通道设置为DMA1 Channel 3，方向为外设到内存（本次是串口接收，所以是串口接收寄存器到RAM）优先级为中。

在生成代码之前还需要再设置一下，将所有的初始化放在独立的.c .h中，将生成的工程修改为MDK5，然后将所有的库都从HAL修改为LL，这边不在上图自行在软件中设置。

生成代码后有以下几处需要修改

   LL_USART_EnableRxTimeout(USART1);
   LL_USART_EnableIT_RTO(USART1);
   LL_USART_EnableDMAReq_RX(USART1);
   LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3);

LL_USART_SetRxTimeout(USART1, 10); 设置超时时长，主要是设置USARTx_RTOR寄存器，其数值是以bit为单位，举例波特率是115200的话，那一个bit即为1/115200秒，如果设置为10就为（1/115200） * 10秒，时间的长度是跟随着波特率的变化而变化的，根据自己的需要来设置
LL_USART_EnableRxTimeout(USART1); 使能超时接收功能
LL_USART_EnableIT_RTO(USART1); 使能超时中断
LL_USART_EnableDMAReq_RX(USART1); 使能DMA接收
LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3); 使能DMA通道

整个串口初始化代码

注意DMA在生成代码后还需要手动配置DMA的外设地址和内存地址。

void MX_USART1_UART_Init(void)
{
  LL_USART_InitTypeDef USART_InitStruct = {0};

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  /* Peripheral clock enable */
  LL_APB1_GRP2_EnableClock(LL_APB1_GRP2_PERIPH_USART1);
  
  LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOA);
  /**USART1 GPIO Configuration  
  PA9   ------> USART1_TX
  PA10   ------> USART1_RX 
  */
  GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_9;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_1;
  LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_10;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_1;
  LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  /* USART1 DMA Init */
   LL_DMA_DeInit(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3);
  /* USART1_RX Init */
    //设置DMA外设基地址
  LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, (uint32_t)(&USART1->RDR));
    //设置DMA内存基地址
  LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, (uint32_t)testBuf);
    //设置DMA传输方向
  LL_DMA_SetDataTransferDirection(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, LL_DMA_DIRECTION_PERIPH_TO_MEMORY);
    //设置DMA的优先级
  LL_DMA_SetChannelPriorityLevel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, LL_DMA_PRIORITY_MEDIUM);
    //设置DMA的模式
  LL_DMA_SetMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, LL_DMA_MODE_NORMAL);
    //设置DMA缓冲区长度
  LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, 100);
    //设置DMA外设递增
  LL_DMA_SetPeriphIncMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, LL_DMA_PERIPH_NOINCREMENT);
    //设置内存递增
  LL_DMA_SetMemoryIncMode(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, LL_DMA_MEMORY_INCREMENT);
  //外设大小设置
  LL_DMA_SetPeriphSize(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, LL_DMA_PDATAALIGN_BYTE);
    //内存大小设置
  LL_DMA_SetMemorySize(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, LL_DMA_MDATAALIGN_BYTE);
    
    
  /* USART1 interrupt Init */
  NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0);
  NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

  USART_InitStruct.BaudRate = 115200;
  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_OVERSAMPLING_16;
  LL_USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
  LL_USART_DisableIT_CTS(USART1);
  LL_USART_DisableOverrunDetect(USART1);
  LL_USART_ConfigAsyncMode(USART1);
  LL_USART_Enable(USART1);
  LL_USART_SetRxTimeout(USART1, 10);
  LL_USART_EnableRxTimeout(USART1);
  LL_USART_EnableIT_RTO(USART1);
  //使能DMA接收
  LL_USART_EnableDMAReq_RX(USART1);
  //使能DMA通道
  LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3);
}


//DMA接收函数
void USART_DMA_Rx(DMA_TypeDef* DMAx,uint32_t DMA_CHx, uint8_t *pData, uint16_t Rcv_Len)
{
    //失能DMA(设置DMA之前必须要关闭DMA)
    LL_DMA_DisableChannel(DMAx, DMA_CHx);
    //设置DMA接收缓冲区
    LL_DMA_SetMemoryAddress(DMAx, DMA_CHx, (uint32_t)pData);
    //设置DMA,通道,缓存区长度
    LL_DMA_SetDataLength(DMAx, DMA_CHx, Rcv_Len);
    //使能DMA
    LL_DMA_EnableChannel(DMAx, DMA_CHx);
}

//串口中断函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
    if(LL_USART_IsActiveFlag_RTO(USART1))
    {
        LL_USART_ClearFlag_RTO(USART1);
        Data_Cnt = LL_DMA_GetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3);
//      temp = LL_USART_ReceiveData8(USART1);
        LL_USART_TransmitData8(USART1, Data_Cnt);
        USART_DMA_Rx(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_3, testBuf, 100);
    }
}

STM32F0系列串口超时中断DMA不定长数据接收