電子發燒友App
問題描述
使用STM32的串口進行DMA發送（Noraml模式），在某個任務中連續調用兩次發送函數log_printf（），但是發回的數據在串口調試助手上顯示與預期不符。第一次發送的數據有一部分被第二次發送的數據覆蓋，如圖所示：
任務代碼如下：
/* Log_Task function */void Log_Task（void const * argument）
{ /* USER CODE BEGIN Log_Task */
/* Infinite loop */
for（;;）
{ if（router_rx_flag == 1）
{
router_rx_flag = 0;
log_printf（“Get ok\r\n”）;
log_printf（“%s”，router_rx_buffer）;
}
osDelay（100）;
} /* USER CODE END Log_Task */}1234567891011121314151617
從代碼中可以看出，期望的結果應該是下圖這樣：
log_printf函數代碼如下：
/*
* 名稱： log_printf
* 功能： 在串口1上打印出日志內容
* 輸入： 格式化輸出的字符串
* 輸出： 無
*/
void log_printf（const char *format ，。。。 ）
{
va_list arg;
static char tx_buffer［256］={“”};
//把數據處理后放進緩沖區
va_start（arg， format）;
vsprintf（（char *）tx_buffer， format， arg）;
va_end（arg）;
//開始發送數據
send_to_router（（u8 *）tx_buffer，strlen（tx_buffer））;
}
send_to_router函數代碼如下：
void send_to_router（unsigned char *buffer，unsigned int length）
{
//等待上一次的數據發送完畢
while（HAL_DMA_GetState（&hdma_usart1_tx） == HAL_DMA_STATE_BUSY） osDelay（1）;
/* 關閉DMA */
__HAL_DMA_DISABLE（&hdma_usart1_tx）;
//開始發送數據
HAL_UART_Transmit_DMA（&huart1，buffer，length）;
// while（HAL_DMA_GetState（&hdma_usart1_tx） == HAL_DMA_STATE_BUSY） osDelay（1）; /* 放在此處可以保證每次發送完全，但會占用時間 */
}
串口中斷接收處理函數如下：
/*
* 名稱： router_parse
* 功能： 接收路由器數據的解析，在回調函數中調用
* 輸入： 空閑中斷時串口1接收的數據長度
* 輸出： 無
*/
void router_parse（uint16_t buffer_len）
{
char *p_start = NULL，*p_end = NULL;
/* 只提取一幀NMEA數據，$開頭，\n結尾 */
p_start = strchr（usart1_rx_buffer，‘$’）;
if（p_start ！= NULL）
{
p_end = strchr（p_start，‘\n’）;
if（p_end ！= NULL）
{
memcpy（router_rx_buffer， p_start， （p_end - p_start + 1））; /* 保存數據 */
router_rx_flag = 1;
}
}
}
分析過程
以前一直以為是send_to_router函數中的
//等待上一次的數據發送完畢
while（HAL_DMA_GetState（&hdma_usart1_tx） == HAL_DMA_STATE_BUSY） osDelay（1）;
這一句的問題，即由于某種原因導致DMA緩存中數據未發送完全，但DMA狀態卻被釋放了，結果重新開始了新一輪的發送，導致上次數據的后半部分被覆蓋。但無論如何調試，都無法證實這個猜想，DMA外設沒有出過任何異常。
今天仔細觀察了一下，“Getckey”和“Get ok\r\n”和”$Mickey\r\n“，為什是第二次發送的內容的后半部覆蓋了第一次發送的內容，一般不應該是前半部分”（美元符號，此處會排版出錯）Mic”嗎？問題的原因可能與狀態位無關。于是我再審視了一下send_to_router函數：void send_to_router（unsigned char *buffer，unsigned int length）突然間想到，入參只是一個指針，發送緩存區在log_printf函數中
static char tx_buffer［256］={“”};
整理一下，整個發送過程流程如下：
log_printf（“Get ok\r\n”）;時，“Get ok\r\n”被裝進了tx_buffer，附帶一個發送長度8字節。
send_to_router函數中，HAL_UART_Transmit_DMA（&huart1，buffer，length）;開啟了這個8個字節的發送。
8個字節可能只完成了“Get”的發送， log_printf（“%s”，router_rx_buffer）;（即log_printf（“$Mickey\r\n“）;）已經開始執行。
”$Mickey\r\n“被裝進tx_buffer，附帶一個發送長度9字節。
send_to_router函數中，因為上一次數據還沒有發送完全，進入DMA狀態等待循環。但是DMA發送指針char *buffer原本指向的那個地址的內容” ok\r\n“已經被”ckey\r\n“代替，所以就變成了”Getckey\r“。由于顯示原因，只看到”Getckey“。
解決辦法
把while（HAL_DMA_GetState（&hdma_usart1_tx） == HAL_DMA_STATE_BUSY） osDelay（1）;這一句放到緩存區tx_buffer裝載步驟之前即可：
/*
* 名稱： log_printf
* 功能： 在串口1上打印出日志內容
* 輸入： 格式化輸出的字符串
* 輸出： 無
*/
void log_printf（const char *format ，。。。 ）
{
va_list arg;
static char tx_buffer［256］={“”};
//等待上一次的數據發送完畢
while（HAL_DMA_GetState（&hdma_usart1_tx） == HAL_DMA_STATE_BUSY） osDelay（1）;
//把數據處理后放進緩沖區
va_start（arg， format）;
vsprintf（（char *）tx_buffer， format， arg）;
va_end（arg）;
//開始發送數據
send_to_router（（u8 *）tx_buffer，strlen（tx_buffer））;
}
至于send_to_router函數中的該代碼，保留或刪除都可以。
后言
很久以前就開始使用STM32的DMA串口發送功能，套路基本上就是曾經的博文《iar中使用DMA+printf+uart1》所描述的那樣。后來開始用STM32CubeMX了，把之前的例程稍微做了一些修改，調試成功之后，就一直沿用至今。期間，這個問題困擾了我很久，雖然在寫代碼時稍微注意一下就可避免其發生，但做技術的人都明白：千里之堤，潰于螻蟻，放過任何一個小細節都可能在將來引發重大災難。很慶幸今天能夠找到問題的原因。
再回去看來一遍《iar中使用DMA+printf+uart1》，其實這個問題的答案很早就寫在里面了。。。
找個時間，我會專門寫一篇使用DMA串口Normal模式發送的博文，還是以Cube來創建工程。屆時，再用一個例程完整復現和解決這個問題。
工商網監
評論