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【经验分享】STM32H7上使用CubeMX,HAL配置UART串口DMA的坑

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STMCU小助手 发布时间:2021-12-28 22:00
近日调试一块H7的板子, 板上资源丰富,运行速度很快, 我移植了Lwip等应用,然后想简单打开一下串口, 使用DMA形式接收. 但是无论怎么设置都没有正常收发.
6 I# @* N* |+ Q& e9 C: I+ x% z6 k3 F" V; }" ^  W4 W
可以进入回调函数, 但是接收数组内容一直是0, 就像DMA没有搬运过来一样.. x5 F4 U+ A- q6 Z& ~. h9 {

9 p1 o% A" ^0 ~" C# f9 Y6 U1 S调试良久,终于通畅可以跑满串口带宽:9 M: A0 M  E3 W4 {0 \& L6 n2 O
20210531005624149.png

* J: K2 y( B2 u& p0 b- r- U1 w0 p, z* O# e
下面说我是怎么搞的:
3 M; \; k" K, e1 \  t) _3 h/ E' z# m, r+ w& K3 q8 d  s3 o! Z
配置UART, 再cubeMX中点选我想用得uart8 , 设置波特率.
5 s2 {" V$ y+ x7 q% U
+ m8 D" ?8 J0 \
20210531005807454.png

5 ^% ^7 a9 z( R/ [) k* H8 `( n1 g  A, w3 X) ?
DMA选项开启. RX要启用循环模式, 这样收到一次就会再启动一次.* v' Y1 Q1 u: H. c1 Z* j

* z( b2 A' C2 J, `4 _
20210531005941804.png

8 N% h# T, E4 |
5 O$ L& l3 u. [' Gok,到这里cubeMX的配置就完了, 网上都是这么写的. 点击在CubeMX IDE 点击保存,就生成代码了.9 o1 }3 A2 S' ?2 F3 t! H
然后我在代码端再加写一些代码:$ n- M) s2 K6 a3 J/ l
! h" d/ w6 a* ]/ f# C9 N
在串口配置内, USER CODE 注释空间内添加 立刻启动接收. 接收1字节帮我DMA搬运去uart8_RXdata这个数组内.
, w1 Y9 E# n# q6 ], B0 z! I
. J. s! R- D0 i# s; x+ U
20210531010450955.png

! ~: _# Z7 y( ]8 f* S8 S) |7 t6 K" J1 F- ]' H
下面写一个函数叫: HAL_UART_RxCpltCallback, 这个函数库函数其实已经声明好了, 就等着用户自己写逻辑, 每次串口接收完我指定的数目后就会自动进入.
. K  I- }' n/ x' c$ h5 C8 r- X
" J1 @+ ^4 K7 ^9 [: a进入这个回调函数后, 我就把uart8_Rxdata数据拿出来. 放去我逻辑缓冲区, 我在Freerots里面有个任务就是慢慢去解析这些数据的. 到这里没毛病.
* r$ }5 ?: Y3 n
* E3 }0 b) [2 P& `  o# t3 R
20210531010702476.png
1 L- _1 E1 ^8 M7 a
* u, u' r+ v7 z: D1 L! D/ H+ b
下面就是把Ringbuffer内的东西打印出来.) X# W2 c! ~8 Z% g
4 T0 R" t3 |5 W# V0 j' }
20210531011344871.png
% I- m4 c# K/ g4 x7 w4 Z

3 r7 U% c+ q  e$ h8 Z4 z到这整个过程就结束了. 可是结果很糟糕, 无论我发送什么字符, 都只收到0, 打印0.
, |( w; ?4 G$ v: v5 m% q% A4 w* e, R) }1 _$ N4 S8 g- r* ]9 j: |4 s( f
开始查资料:
7 p! i4 U; e/ s4 j
1 e, z" t2 n; {1 A& Z, Y2 T2 M  zH7 DMA 访问空间有要求, 无法访问DTCM 0x2000000区域的RAM, 如果编程环境设置了,我的变量再这个区域, DMA就搬运不了.5 N9 b, J( @: d3 C& i

) @: q# x3 f( J
20210531011732949.png
2 {1 |* t9 m; [% v$ Y
( A& ~- K3 H0 y
好, 我是CubeMX IDE, 是GCC环境, 查看LD文件, 查看MAP文件
1 d8 ^. J3 {9 w1 C# U! R8 [bss段 指定是在 0x24000000区域, map显示我的uart8_RXdata也是在这个区域内, 所以没问题. DMA可以访问.
# H' @8 p& Z9 F, U
" K- M& H7 V# z! J# J& z
20210531011941346.png
" G% ~) J2 c8 }" |0 k$ n, w6 x

8 g- d3 A/ p  o( G* M又折腾半天, 想起来配置LWIP的时候, 就是要配置MPU才能正常进行以太网收发. 由于H7内核达到480Mhz, CPU访问RAM都需要透过cache才能发挥性能. 所以H7芯片做了MPU这个部分来配置内存的访问策略. CPU访问SRAM 中间有CACHE的作用. 而DMA是直接操作SRAM空间. 所以要进行Cache策略配置.5 k3 r- Q: i# a$ E
在MPU设置中加入一个区块, 把整个0x2400000空间取消buffer.4 B6 A  m) K! x/ x

% h- u! k; F+ b7 j8 p( t
20210531012402136.png
# M  M* l3 f! G7 J& S

4 J8 e2 I" d# J6 a7 R. M' R生成代码, 串口收发正常了.
0 f3 W1 K. x: @! j
4 p+ [0 K# K- d! c2 u之前考虑过这个方面,使用了volatlie关键字, 使用ST提供的函数: SCB_InvalidateDCache_by_Addr((uint32_t *)uart8_Rxdata,2);$ Z3 g( r# `, g# p
! W5 y) L% c0 m9 j
8 T  n( q$ p6 n3 [
5 w9 j$ U# B# j9 N
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