关于串口DMA硬件改进建议。。。
本帖最后由 乘简 于 2024-6-24 09:26 编辑首先，目前版本的硬件DMA用于做串口发送数据，我觉得没有任何问题，用起来很方便，可以满足我的任何需求。。。
但是用DMA做串口接收时，问题来了，如果要给这个硬件DMA打分的话，我只能打85分，因为在我看来功能是不全面的。。。理由如下：
1、当接收完1缓存数据（帧）后，需要手动重新开启接收，那么在这个时间段内，比如115200的波特率，那么接收1个字节需要1000000/115200*10=87us时间，那么在这个时间内来不及手动开启时又有串口数据发进来，这个数据就会丢失
当接收完1帧数据，还没有开启下次接收的时候，完全可能被其它中断，或者其它占用时间多的后台程序消耗掉>=87us的时间，，从而导致数据丢失
2、如果接收完1帧数据后，立马开启下轮数据的接收，那么这时又正好接收到了串口数据，此时取出来的数据就会被新数据覆盖掉，导致收到的这帧数据不对。。
当然，我完全可以自己写1个非DMA的串口接收驱动，在中断中存进我自己的FIFO缓存中，然后再后台程序中慢慢处理，但那样还要DMA做什么？DMA不就是为了减少串口的中断次数而诞生的吗？
改进方案如下：
1、DMA_UR1R_CFG：再开1个标识位，比如B6：为0表示保持现有方案，为1表示以FIFO方式接收数据，就是循环接收数据，比如缓存区大小为255，那么接收到255后，再接到数据就会自动从0开始
2、需要增加1个影子寄存器，比如DMA_UR1R_RCV，与DMA_UR1R_DONE类似，用于记录用户取出的数据地址，也就是取数据指针
3、DMA_UR1R_DONE，这个寄存器不用清零，用于保存接收数据长度，也就是接收指针
4、增加1个8位的取出寄存器，比如DMA_UR1R_DAT，用户每次读取这个寄存器，表示取出1个字节，则硬件自动把DMA_UR1R_RCV+1，加满后，自动从0开始
或者
增加1个标志位，比如DMA_UR1R_STA：B4，从接收指针的位置取出数据后，标志位置1，则取出指针硬件自增1，然后该标志位自动置0
5、增加1个标识位，比如DMA_UR1R_STA：B3：1表示如果接收指针+1后==取出指针，表示缓存区满，无法再写入了，所以此位置1
6、增加1个标识位，比如DMA_UR1R_CR：B1，当B1有数据时，也就是说DMA_UR1R_DONE != DMA_UR1R_RCV时，此标志位为1，相等时为0
这样，这个DMA接收数据的时候，完全可以不开中断，在main(){while(1){}}中，这样写，while(DMA_UR1R_CR & 0x02);表示有数据，然后取出数据u8 c=DMA_UR1R_DAT，或u8 c=dma_ur1r_buffer;DMA_UR1R_STA|=0x08,因为取出数据，硬件会自增接收指针，进行数据处理即可，此时这个DMA才算是完整的，接收数据永远不需要停止，可以一直接收下去，用户只要在DMA缓存满之前把前面的数据取出来即可。
当然这个DMA也是可以开启中断的，比如可以设时间接收多少字节产生中断，定时中断，超时中断等附加功能。。。
暂时软件开2个缓冲区来接收，方法参考下面
视频讲解：使用SPI_DMA读外部Flash+TFT_DMA双缓冲对TFT刷屏，不占CPU时间 - DMA: 支持4组串口,3组SPI,I2C,TFT-i8080/M6800,ADC 国芯技术交流网站 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区 (stcaimcu.com)
下面是荣誉版主的另外一种风格
4组串口UART使用DMA收发 @STC32G，易用,高效,稳定 ！精品实战代码 - DMA: 支持4组串口,3组SPI,I2C,TFT-i8080/M6800,ADC 国芯技术交流网站 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区 (stcaimcu.com)
神农鼎 发表于 2024-6-14 14:14
暂时软件开2个缓冲区来接收，方法参考下面
对于刷屏，启用双缓存技术，是没有任何问题的，对于串口接收数据：
1、哪怕启用双缓存，也有可能会丢数据，在1帧数据接收完后，这时DMA串口接收是自动停止了的，这时正好其它高优先级的中断来了，且占用了>=87us时间，在这期间串口接收的数据就会丢失。。。
2、串口接收数据，往往并不是1帧数据接收完才处理的，接收的数据有长有短的，比如处理modbus协议等，所以不能与LCM的DMA相提并论，所以哪怕启用双缓存，处理数据也会不及时。。。
当然，我只是提建议，而且这个方法也有可能并不是最优解，至于你们改不改，怎么改还是要看你们自己的。。。
不过不改的话，在我心目中这个串口DMA在接收数据这块，只能打85分，按我的建议改的话，至少90分吧，呵呵。。。
要改就是 【DMA-特定外设】，一次设置双【DMA-特定外设】缓冲，自动切换，兹事体大 神农鼎 发表于 2024-6-14 15:40
要改就是 DMA-外设，一次设置双缓冲，自动切换，兹事体大
看到 “兹事体大” 这4个字我就懂了。。。呵呵。。。
确实改硬件，成本应该不低，时间应该不会短，所带来的收益也就一般，因为不使用DMA，直接中断中接收，也能达到同样的效果。。。
其实虽然目前的串口DMA发送模块，可以满足我任何需求，但如果发送模块也按照我提出的建议改进的话，就可以真正做到无感发送。。。
所谓的无感发送，就是说任何时候，直接发送数据就可以了，不用管上1个包（小于缓存区）数据有没有真正发送完成，下一包数据就可以直接发送（写入缓存中），因为有双指针，FIFO方式的缓存区，后台慢慢发，只要在写入缓存的时候检测到缓存满，则产生错误即可，其它的根本就不用考虑，如果真实现了这些功能，想想也是蛮爽的。。。
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