嵌入式开发中串口通讯方案
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； ht half-transfer complete dma缓冲区半传输完成； tc transfer-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 : )
原文标题：高效，可靠，安全的串口通讯开源方案
文章出处：【微信公众号：小麦大叔】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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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。
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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；
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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。
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原文标题：高效，可靠，安全的串口通讯开源方案
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