大家好，我是小麦。
在嵌入式开发中，经常会用到串口通讯。面对不同应用场景，需要不同的方案。
今天我们来讲一下高效，可靠，安全的方案，记得看到最后，会有收获。
常见的有串口轮询模式，串口中断模式，串口 DMA 接收传输等等；
利用串口的空闲中断配合 DMA 的环形缓冲区模式，可以高效接收不固定长度的消息报文
下图中经过黄色的高电平时间空闲之后，就会产生一个空闲事件，IDLE EVENT
空闲信号
因为 DMA 功能有HC和TC中断；
HC（Harf Complete）DMA 传输一半成功标志；TC(Total Complete) DMA 传输完成成功标志；
举个例子；
如下图所示，这里分配了一个 DMA 缓冲区，大小是 12 字节，如果从地址 1 开始接收，会出现以下这两种情况；
- DMA 接收到第 6 个字节的时候，会触发 HC 事件；
- DMA 接收到第 12 个字节的时候，会触发 TC 事件；
HC TC
这个思路其实我之前也有实践过，但是没有很好地利用 HC 和 TC 事件。
所以无法处理这种情况，即 DMA 缓冲区处于环形模式（Circular）的时候，数据覆盖的问题，最近看到了一个非常棒的开源项目，这里的思路非常不错，下面会详细介绍。
下面是DMA HC/DMA TC/Idle组合进行串口接收的细节，如下图所示；
来自原项目
再次简单介绍一下缩略词的含义；
R读取；W写入；I空闲信号；HTHalf-Transfer complete DMA 缓冲区半传输完成；TCTransfer-Complete DMA 缓冲区全部接收完成；
这里简单介绍一下情况 E 的解决方案，上面图片最右边小图；
- 缓冲区大小 20 格，这里假设 20 字节，情况 E 需要接收 30 个字节，也就是说，10 字节可能会被覆盖；
- 经过前面的四次接收后，串口继续从字母 R 处接收数据至 DMA 缓冲区；
- 接收 4 字节时，会触发
TC事件，这时候可以将 4 字节数据处理；
第一步
- 因为是环形模式，所以回到第一个字节处，继续接收 10 字节，触发
HT事件，这时候可以处理 10 字节数据；
第二步
- 第三步，继续接收 10 字节，触发
TC事件，其中，已经有 4 字节被覆盖（下图橙色所示），因为之前这部分数据已经处理了，所以，即使覆盖也不影响；
第三步
- 第四步，上述已经接收了 24 个字节，所以还有 6 个字节没有接收，后面接收会产生空闲信号，并对之前的数据区域进行覆盖，如下图示所示；
所以，不难发现，如果只使用空闲中断，如果需要接收的数据长度大于缓冲区，就会出现数据覆盖的情况，而加上 DMA 的 HT 和 TC 中断，就完美解决了这样的问题；
当然除了这些，还有很多优秀的方案，这个项目提供大量的例子。
项目地址：https://github.com/MaJerle/stm32-usart-uart-dma-rx-tx
项目主页
目前这个项目主要支持主流的 STM32 芯片平台和一些开发板上的测试 DEMO，具体如下所示；
支持平台
相应的例子程序如下所示，除了裸机程序，还有环形缓冲区接收，轮询接收，DMA+ 空闲中断基于 RTOS 的模式接收，挺丰富的，可以参考一下；
例子程序
作者在 STM32F413-Nucleo 开发板进行程序的测试，发现优化效果很不错；
在 115200 的串口波特率下，每秒发送 1581 个字节，大约142ms;
- 不使用 DMA，CPU 负载 14%；
- 使用 DMA，CPU 负载 0%；
最后，这个项目目前是基于 STM32CubeIDE 创建的，记得搭建一下环境。如果无法下载，公众号后台回复【高效串口】获取项目代码。
Enjoy : )
END
作者：小麦大叔
来源：小麦大叔
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