20 新的STM32串口DMA驱动的一点疑问？

发布于 2020-11-26 17:01:09 浏览：2728 订阅该版

之前一直使用的是rt-thread 2.x版本，想升级到rt-thread 4.x版本；硬件平台STM32F767；串口接收使用DMA方式；串口DMA驱动主要涉及：
1) 硬件串口的IDLE中断；
2) DMA传输完成TC中断；其中TC中断主要是处理DMA CIRCULAR模式缓冲区数据指针从零计数的问题，以前的TC中断处理的代码如下：
```c
    level = rt_hw_interrupt_disable();

recv_len = serial->config.bufsz - uart->dma.last_index;
    uart->dma.last_index = 0;

rt_hw_interrupt_enable(level);
    if (recv_len)
    {
        rt_hw_serial_isr(serial, RT_SERIAL_EVENT_RX_DMADONE | (recv_len << 8));
    }
```
这个串口驱动的DMA使用下来没有问题；

最新的针对STM32串口DMA接收的驱动代码，IDLE中断处理时一样的，针对TC中断的处理有一些小的更改：
```c
    if ((__HAL_DMA_GET_IT_SOURCE(&(uart->dma_rx.handle), DMA_IT_TC) != RESET) ||
            (__HAL_DMA_GET_IT_SOURCE(&(uart->dma_rx.handle), DMA_IT_HT) != RESET))
    {
        level = rt_hw_interrupt_disable();
        recv_total_index = serial->config.bufsz - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma_rx.handle));
        if (recv_total_index == 0)
        {
            recv_len = serial->config.bufsz - uart->dma_rx.last_index;
        }
        else
        {
            recv_len = recv_total_index - uart->dma_rx.last_index;
        }
        uart->dma_rx.last_index = recv_total_index;
        rt_hw_interrupt_enable(level);

if (recv_len)
        {
            rt_hw_serial_isr(serial, RT_SERIAL_EVENT_RX_DMADONE | (recv_len << 8));
        }
    }
```
和之前的代码相比,
1) 增加了对缓冲区半满的处理，这部分和串口IDLE中断的处理类似，就是对应 (recv_total_index != 0)的情况;
2) 从代码上看, if (recv_total_index == 0)这个条件应该对应的是TC(传输完成)的情况，由于工作在CIRCULAR模式(STM32的数据手册上说，TC完成时，NDTR会自动装载初始设定的值)，__HAL_DMA_GET_COUNTER()得到的是初始设定时的config.bufsz，得到recv_total_index == 0; uart->dma_rx.last_index = 0正常复位；

现在的问题是，因为DMA工作在CIRCULAR模式，数据的传输是连续不断的，在针对TC中断处理的时候，串口有可能有新的数据，这样__HAL_DMA_GET_COUNTER()得到的就不是config.bufsz。比如在处理TC时新收到了一个字节，recv_total_index = serial->config.bufsz - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma_rx.handle))得到的值为1，这样的结果并不符合实际情况，相当于漏掉了针对缓冲区满指针回零的处理。

个人感觉之前的DMA驱动针对TC的处理更合理一些，
```
    recv_len = serial->config.bufsz - uart->dma.last_index;
    uart->dma.last_index = 0;
```
就是把uart->dma.last_index到config.bufsz的数全部读出来，在TC处理时新进来的数据会在下一次IDLE中断时通过__HAL_DMA_GET_COUNTER()的调用处理而不会遗漏。

不知道有没有使用过STM32平台新的串口DMA驱动的同学，大家针对这个问题有没有什么建议？还是说在针对TC的处理完成前，串口DMA在CIRCULAR模式时也不会进行新的传输？

4 个回答

我夏了夏天 认证专家 2020-11-26

Life isn't about finding yourself, life is about creating yourself.

Acuity 2020-11-26

这家伙很懒，什么也没写！

softwind 2020-11-27

这家伙很懒，什么也没写！

感谢以上两位的回复。

从代码上看，STM32平台DMA接收的驱动程序主要是通过对串口IDLE中断和DMA的TC中断处理，及时修改串口缓冲区的写入指针；不进行内存的拷贝（提高处理速度），只是修改指针就可以实现接收数据的缓冲。
之前的驱动程序虽然只处理了TC（全满），没有处理半满（HT），但因为有串口IDLE中断，还是可以及时响应串口数据的，个人认为没有明显不合理的地方，使用下来也没有问题；

新的DMA接收驱动和之前的思路是一样的，只是增加了HT（半满）的处理，这个和IDLE中断的处理是类似的，代码也没有任何问题。新的驱动针对TC（全满）的处理，方式和之前也是一致的，就是把从上一次接收后的写入指针到缓冲区底的数据全部当作是新接收到的数据，然后写入指针回零；只是新的代码在处理这种情况时使用了下面的代码：
```
 recv_total_index = serial->config.bufsz - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma_rx.handle));
  if (recv_total_index == 0)
  {
      recv_len = serial->config.bufsz - uart->dma_rx.last_index;
  }
  else
  {
      recv_len = recv_total_index - uart->dma_rx.last_index;
  }
```
其中if (recv_total_index == 0)分支对应的就是针对缓冲区满的处理。
现在的疑问是，DMA工作在CIRCULAR模式时，是连续运行的；
1）通常TC中断发生时，__HAL_DMA_GET_COUNTER()得到的就是缓冲区长度(数据手册上提到计数值是自动装载的)，这没有问题；
2）如果TC中断处理过程中，串口有新的数据进来，比如说进来一个字节，__HAL_DMA_GET_COUNTER()得到就不是缓冲区的长度，而是长度减1，这样recv_total_index = serial->config.bufsz - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma_rx.handle))得到值为1，并不是实际接收到的长度，漏掉了后半部分的数据；除非TC的处理足够快，没有新的串口数据进来。

DMA接收驱动本身没有问题，个人认为针对TC的处理，之前的代码
```
recv_len = serial->config.bufsz - uart->dma.last_index;
uart->dma.last_index = 0;
```
比
```
recv_total_index = serial->config.bufsz - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma_rx.handle));
if (recv_total_index == 0)
{
    recv_len = serial->config.bufsz - uart->dma_rx.last_index;
}
else
{
    recv_len = recv_total_index - uart->dma_rx.last_index;
}
```
合理一些吧。
就是在TC处理的时候，不要调用__HAL_DMA_GET_COUNTER()更合理一些。

Acuity 2020-11-27

这家伙很懒，什么也没写！

softwind 2020-11-27

这家伙很懒，什么也没写！

Acuity 2020-11-27

这家伙很懒，什么也没写！

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追加回复

whj467467222 认证专家 2021-05-25

开源，分享，交流，共同进步

07lhluo 2021-11-26

这家伙很懒，什么也没写！

@softwind, 既然全满中断有DMA持续搬运数据修改__HAL_DMA_GET_COUNTER()数值的嫌疑，那其实半满中断也有同样的嫌疑。

我有一计如下，分开处理则不需要调用__HAL_DMA_GET_COUNTER()，可消除疑虑，请大家一起斟酌讨论。
```
static void dma_isr(struct rt_serial_device *serial)
{
    struct stm32_uart *uart;
    rt_size_t recv_total_index, recv_len =0;//recv_len初始化为0；
    rt_base_t level;

RT_ASSERT(serial != RT_NULL);
    uart = rt_container_of(serial, struct stm32_uart, serial);

//既然进入此dma_isr()中断函数，DMA持续搬运数据导致可能调用__HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma_rx.handle))取得的数值有被修的嫌疑，
    //分开中断类型分别处理，则不需要调用 __HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma_rx.handle))，可避免嫌疑；
    if (HAL_DMA_GET_IT_SOURCE(&(uart->dma_rx.handle), DMA_IT_TC) != RESET)
    {
        level = rt_hw_interrupt_disable();
        //既然为全满中断，那recv_total_index必定为rx_bufsz的一半；
        recv_total_index = 0;
        recv_len = serial->config.rx_bufsz - uart->dma_rx.last_index;
        uart->dma_rx.last_index = recv_total_index;
        rt_hw_interrupt_enable(level);
    }
    else if (HAL_DMA_GET_IT_SOURCE(&(uart->dma_rx.handle), DMA_IT_HT) != RESET)
    {
        level = rt_hw_interrupt_disable();
        //既然为半满中断，那recv_total_index必定为rx_bufsz的一半；
        recv_total_index = serial->config.rx_bufsz >> 1;
        recv_len = recv_total_index - uart->dma_rx.last_index;
        uart->dma_rx.last_index = recv_total_index;
        rt_hw_interrupt_enable(level);
    }

if (recv_len)//省略了中断类型的判断，recv_len初始化为0, 如果没有中断，recv_len一定为0；
    {
        rt_hw_serial_isr(serial, RT_SERIAL_EVENT_RX_DMADONE | (recv_len << 8));
    }
}
#endif
```