基于STM32F4的模拟串口实现，采用TIM+DMA方案，支持任意GPIO设置

eric2013 · 发表于 2020-2-24 17:18:32

ST官网地址：链接
文档说明：

en.DM00110292.pdf (496.49 KB, 下载次数: 325)
软件包：

en.stsw-stm32156.zip (36.87 MB, 下载次数: 2232)

由于串口不够用，或者硬件串口5bit，6bit，7bit等数据格式时，此方案比较实用。

全双工，异步串口，数据位支持5-9bit，最高115200bps

yklstudent · 发表于 2020-2-24 18:31:27

感谢分享

eric2013 · 发表于 2020-2-25 09:01:57

H7的话，支持的更多一些

QQ图片20200225090152.png

honami520 · 发表于 2020-2-25 10:05:02

这个不错啊！之前有个项目想用8个串口的，但是STM32没有这么多，就变更了项目需求，减少了串口使用。之前的模拟串口都是波特率比较低不想用。

yklstudent · 发表于 2020-2-25 10:07:59

STM32F407VET6芯片平台下测试，软件模拟的UART，TX基本没有什么问题，RX还是不行

eric2013 · 发表于 2020-2-25 12:01:48

yklstudent 发表于 2020-2-25 10:07
STM32F407VET6芯片平台下测试，软件模拟的UART，TX基本没有什么问题，RX还是不行

我在我们V5板子上面测试了下，第1次接收和发送好用，但是后续就不行了，会出错。

你那个是不是忘了加上引脚的EXTI中断服务程序了。

yklstudent · 发表于 2020-2-25 13:19:38

eric2013 发表于 2020-2-25 12:01
我在我们V5板子上面测试了下，第1次接收和发送好用，但是后续就不行了，会出错。

你那个是不是忘了加 ...

嗯，测试结果跟你差不多
第一次可以，后续直接不行
感觉不靠谱

honami520 · 发表于 2020-2-25 14:45:11

那还是不行啊！官方发布的也有这么重大的bug

eric2013 · 发表于 2020-2-26 00:23:49

honami520 发表于 2020-2-25 14:45
那还是不行啊！官方发布的也有这么重大的bug

如果没有测试错的话，的确是不太好用，后面了我再看下他们的文档研究下，看看是不是哪里配置错了。

tcs_stm32 · 发表于 2020-2-26 18:30:33

附件总是下载失败

eric2013 · 发表于 2020-2-26 22:33:16

tcs_stm32 发表于 2020-2-26 18:30
附件总是下载失败

点击楼主位最开始的链接，那个是ST官网的，下载速度比较快。

fly7185 · 发表于 2020-7-4 23:42:35

文档上写了这句话：To receive new frames the UART has to be reinitialized。
需要重新初始化，
if (HAL_UART_Emul_Init(&UartEmulHandle) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
不知道是不是要重新运行这一段初始化。如果是的话，那就太麻烦了。

zl1215 · 发表于 2020-7-6 12:58:19

这种的还不如多一个MCU或者加一个FPGA了，处理麻烦还不稳定

dddggg412 · 发表于 2020-11-26 21:09:55

稍微看了下，  它的DMA配置是P2M和M2P，  看了下网上其他说明，内存跟GPIO之间传输需要用M2M模式。
实测这个程序确实可以运行，  我自己写代码在非M2M模式会有错误中断，在M2M模式下传输，GPIO输出高低比例是对的，但是传输节拍又跟定时器完全对不上，只有ns级别。    定时器肯定是对的，在中断翻转LED测试。

看不懂了，我测试确实跟网上说的要M2M模式，这个程序居然又不需要？    我测试TIM节拍根本没管用，感觉没什么地方能配置了啊。头痛，明天仔细看看这个程序先。

楼主有DMA控制GPIO输出时序的简单DEMO吗。

eric2013 · 发表于 2020-11-27 01:18:26

dddggg412 发表于 2020-11-26 21:09
稍微看了下，它的DMA配置是P2M和M2P，看了下网上其他说明，内存跟GPIO之间传输需要用M2M模式。
...

H7我做了，可以参考
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=86980
QQ截图20201127011911.png

dddggg412 · 发表于 2020-11-27 09:42:19

eric2013 发表于 2020-11-27 01:18
H7我做了，可以参考
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=86980

楼主位这个并非用的M2M模式，但是我实测可以运行，代码太繁琐还没细看。网上搜到资料都说内存跟GPIO传输必须用M2M模式，我实测也要M2M模式才不报错。硬汉对DMA操作GPIO有研究吗，难道跟网上说的不一样，可以用P2M和M2P模式。

eric2013 · 发表于 2020-11-27 09:57:21

dddggg412 发表于 2020-11-27 09:42
楼主位这个并非用的M2M模式，但是我实测可以运行，代码太繁琐还没细看。网上搜到资料都说内存跟GPIO ...

错误，M2M不能使用DMA循环模式，这个是最大的弊端。所以要用P2M或M2P
我那个H7的脉冲输出就是M2P。

dddggg412 · 发表于 2020-11-27 11:41:39

没细看楼主位代码了，代码太绕了。但是意思应该是不用细看了。

重新按楼主位模式配置，  DMA2_STR3_CH6,  采用TIM1_CH1触发，从RAM往GPIO搬运。          DMA配置：M2P，MEM自增，PER不自增测试成功，预期波形一致。          DMA配置：M2M，PER自增，MEM不自增，有波形输出，波形高低一致，长度完全不受控，NS级别。

重新仔细检查之前代码，DMA2_STR5_CH6，采用TIM1_UP触发，从RAM往GPIO搬运。 DMA配置：M2P，MEM自增，PER不自增，进入ERR中断，没有波形输出。          DMA配置：M2M，PER自增，MEM不自增，波形高低一致，波形长度完全不受控，ns级别，好像是一口气传完的感觉。             跟之前测试结果依然一致，也跟网上说法要用M2M模式一致，但是跟网上说的可以控制节拍说法不一致。

反复核对代码，似乎是没有笔误之类。
彻底迷茫了。。。网上说法是：必须DMA2,必须M2M模式。我测试也确实如此，但是节拍不受控，直接传完了。    楼主位代码跟网上说法不同，但是却可用。                      区别似乎是触发源，TIM1_UP和TIM1_CH1。

dddggg412 · 发表于 2020-11-27 11:43:01

eric2013 发表于 2020-11-27 09:57
错误，M2M不能使用DMA循环模式，这个是最大的弊端。所以要用P2M或M2P
我那个H7的脉冲输出就是M2P。

没有用循环模式，都是单次模式。网上说法是内存跟GPIO传输必须用M2M模式，而且必须DMA2，不能DMA1。我测试DMA1似乎确实不可以。针对STM32F4

eric2013 · 发表于 2020-11-27 11:58:44

dddggg412 发表于 2020-11-27 11:43
没有用循环模式，都是单次模式。网上说法是内存跟GPIO传输必须用M2M模式，而且必须DMA2，不能DMA1。 ...

此贴，看完就明白了，这是本质，另外说仅支持M2M，是错误的说法。我STM32F429使用FMC GPIO DMA操作AD7606就是P2M。

这么多年了，才发现STM32F4系列使用DMA1的大坑，只有DMA2才是完全体
http://www.armbbs.cn/forum.php?m ... id=97900&fromuid=58
(出处: 硬汉嵌入式论坛)

dddggg412 · 发表于 2020-11-27 12:32:30

eric2013 发表于 2020-11-27 11:58
此贴，看完就明白了，这是本质，另外说仅支持M2M，是错误的说法。我STM32F429使用FMC GPIO DMA操作AD7606 ...

谢谢，看完连接帖，理解一些了，但是还没明白DMA2的TIM1_UP触发和TIM1_CH1触发区别在哪。楼主，请看我楼上测试结果，这个怎么解释。 DMA通道不同，触发不同，结果不一样。UP触发出错，CH1触发OK。

eric2013 · 发表于 2020-11-27 12:50:00

dddggg412 发表于 2020-11-27 12:32
谢谢，看完连接帖，理解一些了，但是还没明白DMA2的TIM1_UP触发和TIM1_CH1触发区别在哪。楼主，请看我 ...

我现在一直用的UP触发，CH1触发我没有用过，没法回复你，有时间了我测试了交流交流。另外那些UP触发的说明是错误的，因为我这个有FMC DMA驱动AD7606例子可以参考的。

这个问题暂时就交流这么多吧。

dddggg412 · 发表于 2020-11-27 17:02:34

eric2013 发表于 2020-11-27 12:50
我现在一直用的UP触发，CH1触发我没有用过，没法回复你，有时间了我测试了交流交流。另外那些UP触发的说 ...

谢谢版主，放下几个小时重新整理，居然TIM1_UP又可以了，  使用M2P模式，但是第一次DMA传输和后面的反复启动传输现象不一样，第一次启动时TIM1_ON & DAM2_STR5_ON时会立即触发一次DMA数据传输。  后面反复启动时会在打开定时器&打开DMA通道后延时一个定时器周期开始触发DMA数据传输。很神奇，按照我的理解，应该是启动后延时一个定时器周期触发第一次数据传输才对，经过一次计数循环才会有UP信号啊。  每次启动前都将CNT写0了，就算没写0，按理应该是后面次数快才对，而非第一次。将CNT初值改其他值，可以看到后面的次数确实触发提前了。

GIT做了节点记录，中途各种测试，到最后测试成功时候与之前TIM1_UP触发使用M2P模式不行的版本做了对比，除了行数，空格什么的不同，配置TIM和配置DMA，启停DMA，DMA中断相关代码一模一样，也是不得其解，不细究了。

1. DMA2上的TIM_UP是可以操作内存与GPIO传输的，DMA1不行。  从版主给出的框图看PER2PER似乎也是可行的，DMA2两个接口似乎都接到了所有地方，可以互换。
2. 为什么网上的几个地方都说要M2M模式，不知道最初来源是哪，实测M2M下时序不受控，这个存疑。
3 采用非循环模式，第一次传输会立即启动，后面每次传输会使能后延时一个计数周期启动。假设传输3个数据，定时器间隔10US，第一次传输只要20US就完成了，0时刻传输第一个，10时刻传输第二个，20时刻传输第三个，并触发完成中断。    以后每次传输需要30US，0时刻不会传输，10时刻才触发传输。这个不影响程序逻辑，只是第一次快一点而已。

eric2013 · 发表于 2020-11-28 01:39:03

dddggg412 发表于 2020-11-27 17:02
谢谢版主，放下几个小时重新整理，居然TIM1_UP又可以了，使用M2P模式，但是第一次DMA传输和后面的反复 ...

总结的还不够好，让不了解的人看完会有更多疑惑。

wander · 发表于 2021-10-18 11:24:03

mark 模拟串口

sxw101320 · 发表于 2021-12-16 23:43:04

请问最后这个官网上模拟串口的代码能用吗？看蒙了

eric2013 · 发表于 2021-12-17 11:59:09

sxw101320 发表于 2021-12-16 23:43
请问最后这个官网上模拟串口的代码能用吗？看蒙了

ST提供的这个，效果一般，不好用，不适合项目实战。

sxw101320 · 发表于 2021-12-19 11:16:02

eric2013 发表于 2021-12-17 11:59
ST提供的这个，效果一般，不好用，不适合项目实战。

那老大有实战相关的例程可以用吗

yc21 · 发表于 2022-3-24 20:53:17

谢谢，下来学习学习

xyz2008 · 发表于 2022-8-3 14:33:06

STC有一个IO+TIME的模拟串口，我曾今移植到STM8上，非常稳定，好用

eric2013 · 发表于 2022-8-3 18:25:35

xyz2008 发表于 2022-8-3 14:33
STC有一个IO+TIME的模拟串口，我曾今移植到STM8上，非常稳定，好用

渡渡M · 发表于 2022-12-12 11:21:35

eric2013 发表于 2022-8-3 18:25

总结一下，这个帖子说明：GPIO模拟串口会发生时序错乱等错误，所以最好不要用GPIO模拟串口。

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