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一、前言
DMA是单片机里的好东西，能把CPU从不断轮询和数据传输中解放出来，大大提高了系统性能。用过STM32就知道串口接收可以利用DMA配合空闲中断实现不定长度接收，数据通过DMA自动传输到缓存中，不用收到一个字节中断一次，十分方面。
想在ATSAM芯片上实现类似的功能，查看了数据手册，ATSAM上的DMA叫做PDCA，串口没有空闲中断，但是有个更好的接收超时中断，这两个配合就能实现串口不定长度接收了。
用到的工具如下：
IDE：AtmelStudio 7
芯片：ATSAM4LS2C (M4内核，主频48M)
ASF版本：3.47
仿真器：JLink v9
二、串口DMA接收
2.1 ASF库用到的模块如下
在conf_uart_seral.h里定义好串口的配置
#define USART_SERIAL USART0 //串口0
#define USART_SERIAL_BAUDRATE 9600 //波特率
#define USART_SERIAL_CHAR_LENGTH US_MR_CHRL_8_BIT //数据位8位
#define USART_SERIAL_PARITY US_MR_PAR_NO //无奇偶校验
#define USART_SERIAL_STOP_BIT US_MR_NBSTOP_1_BIT //1位停止位
#define USART_SERIAL_RX_PIN PIN_PA11A_USART0_RXD//接收引脚
#define USART_SERIAL_RX_MUX MUX_PA11A_USART0_RXD//复用Usart0接收
#define USART_SERIAL_TX_PIN PIN_PA12A_USART0_TXD//发送引脚
#define USART_SERIAL_TX_MUX MUX_PA12A_USART0_TXD//复用Usart0发送
#define RX_BUFFER_SIZE 128 //接收缓存长度
#define PDCA_PID_USART_RX 0 //串口0接收 PID
#define PDCA_RX_CHANNEL 0 //串口0接收 PDCA通道0
#define TX_BUFFER_SIZE 128 //发送缓存长度
#define PDCA_PID_USART_TX 18 //串口0发送 PID
#define PDCA_TX_CHANNEL 1 //串口0发送 PDCA通道1
2.2串口初始化
void Usart0_init()
{
//配置TX端口模式
ioport_set_pin_mode(USART_SERIAL_TX_PIN, USART_SERIAL_TX_MUX);
ioport_disable_pin( USART_SERIAL_TX_PIN);//关闭普通io功能
//配置RX端口模式
ioport_set_pin_mode( USART_SERIAL_RX_PIN, USART_SERIAL_RX_MUX);
ioport_disable_pin( USART_SERIAL_RX_PIN);
//串口配置选项
usart_serial_options_t usart_options = {
.baudrate = USART_SERIAL_BAUDRATE, //波特率
.charlength = USART_SERIAL_CHAR_LENGTH, //数据位宽
.paritytype = USART_SERIAL_PARITY, //奇偶校验
.stopbits = USART_SERIAL_STOP_BIT}; //停止位
// 初始化串口，重定向printf
stdio_serial_init(USART_SERIAL, &usart_options);
usart_disable_writeprotect(USART_SERIAL);//关闭写保护
//超时时间10个时钟周期
usart_set_rx_timeout(USART_SERIAL,10);
usart_enable_writeprotect(USART_SERIAL);//使能写保护
usart_start_rx_timeout(USART_SERIAL);//清除接收超时标志，重新开始等待超时
//串口0总中断 抢占优先级0，响应优先级0
NVIC_SetPriority(USART0_IRQn, NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(),0, 0));
//使能USART0总中断
NVIC_EnableIRQ(USART0_IRQn);
//使能串口0接收超时中断
usart_enable_interrupt(USART_SERIAL, US_IER_TIMEOUT);
//使能发送
usart_enable_tx(USART_SERIAL);
//使能接收
usart_enable_rx(USART_SERIAL);
}
想利用DMA实现空闲中断，关键就在 usart_set_rx_timeout(USART_SERIAL,10);设置接收超时时间，根据数据手册里的描述，当收到一个字符后，开始超时计数，如果达到设定的超时时间还没有收到下一个字符，CSR.TIMEOUT就被置1，触发超时中断。
像STM32空闲中断是判断超过一个字节的时间没有再收到字符，就认为总线空闲了，同理这里设置10个时钟周期，因为1个字节有10位，起始位+8位数据+停止位，效果就和总线空闲相同了，另外要注意Receiver Time-out Register是写保护的，要先调用usart_disable_writeprotect关闭写保护。
2.3PDCA（DMA）接收初始化
//接收缓存
U8 RxBuffer[RX_BUFFER_SIZE];
void Pdca_Rx_init(void)
{
//pdca通道配置
pdca_channel_config_t pdca_rx_configs = {
.addr = (void *)RxBuffer, //内存地址
.pid = PDCA_PID_USART_RX, //外设ID
.size = RX_BUFFER_SIZE, //长度
.r_addr = (void *)0, //重装载内存地址
.r_size = 0, //重装载长度
.etrig = false, //外设事件触发
.ring = false, //环型buffer
.transfer_size = PDCA_MR_SIZE_BYTE //数据宽度
};
//使能pdca模块
pdca_enable(PDCA);
//初始化接收通道0
pdca_channel_set_config(PDCA_RX_CHANNEL, &pdca_rx_configs);
//设置中断回调函数
//pdca_channel_set_callback(PDCA_RX_CHANNEL, pdca_tranfer_done, PDCA_0_IRQn,1, PDCA_IER_TRC);
//使能接收通道0
pdca_channel_enable(PDCA_RX_CHANNEL);
}
pdca_channel_config_t 配置选项简单介绍一下：
（1）addr是数据地址，这里指向缓存RxBuffer
（2）.pid是外设的ID，这个要去翻数据手册，可以看到USART0 RX的ID是0，而USART0 TX的ID是18
（3）.size是长度，我们这里设置RxBuffer的大小。
（4）r_addr是重装载的地址，这里没用到
（5）.r_size是重装载的长度，这里没用到
（6）.etrig是否外设事件触发，外设事件是PEVC，这里没用到。
（7）.ring是环形buffer，可以和r_addr、r_size配合使用，类似于STM32 DMA的循环模式，这里没用到。
（8）.transfer_size是数据宽度，有1个字节PDCA_MR_SIZE_BYTE；半字长（2字节）PDCA_MR_SIZE_HALF_WORD和一个字长（4字节）PDCA_MR_SIZE_WORD。
2.4接收处理
等到接收一帧完整的数据后才会触发中断，需要调用usart_start_rx_timeout清除超时标志，重新开始等待超时；同时重新装载一下DMA的长度。然后就可以愉快的处理数据了。
//串口0中断函数
void USART0_Handler(void)
{
U32 u32_uart_status = usart_get_status(USART_SERIAL);
/*------------------------- 接收中断处理 ------------------------------*/
if (u32_uart_status & US_CSR_TIMEOUT)//判断接收超时
{
usart_start_rx_timeout(USART_SERIAL);//清除接收超时标志，重新开始等待超时
pdca_channel_disable(PDCA_RX_CHANNEL);
U16 len = RX_BUFFER_SIZE - pdca_channel_read_load_size(PDCA_RX_CHANNEL);//计算接收到的数据帧长度
pdca_channel_write_load(PDCA_RX_CHANNEL,RxBuffer,RX_BUFFER_SIZE);//重新装载DMA长度
pdca_channel_enable(PDCA_RX_CHANNEL);
printf("接收完成\r\n");
printf("长度：%d\r\n",len);
printf("数据：");
for(U16 i=0;i |