seukseok의 개인 블로그

UART DMA 수신이 중간에 끊길 때 IDLE 라인으로 복구한 방법

· tech

STM32에서 UART DMA 수신이 가끔 멈추는 문제를 IDLE 라인 인터럽트와 버퍼 재arm 순서 조정으로 해결한 경험을 공유한다.

현장에서 제일 당황스러운 증상 중 하나가 “잘 돌다가 UART 수신이 조용히 멈추는” 상황이었다.

증상은 단순했다. 64바이트 패킷이 연속으로 들어올 때는 정상인데, 간헐 패킷이 섞이면 DMA 콜백이 안 오고 파서가 영원히 대기 상태에 걸렸다.

내가 처음 한 시도는 DMA 버퍼 크기만 키우는 방법이었다. 잠깐 좋아 보였지만 재현은 계속됐다. 핵심은 버퍼 크기가 아니라 프레임 경계 감지 방식이었다.

해결은 STM32 HAL의 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA()로 바꾸고, 콜백에서 재arm 순서를 고정하는 쪽이었다.

HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1, rx_buf, sizeof(rx_buf));
__HAL_DMA_DISABLE_IT(&hdma_usart1_rx, DMA_IT_HT); // half-transfer 비활성

그리고 HAL_UARTEx_RxEventCallback에서

  1. 수신 길이 복사
  2. 파서 큐에 전달
  3. 즉시 다시 ReceiveToIdle_DMA 호출 순서를 고정했다.

여기서 자주 만난 런타임 함정은 콜백 안에서 printf를 길게 찍는 경우였다. 로그가 길어지면 다음 재arm 타이밍이 밀리면서 누락이 커졌다. 콜백에서는 최소 동작만 하고, 로그는 별도 태스크로 넘기니 안정화됐다.

추가로 링커 에러도 한 번 있었다.

undefined reference to `HAL_UARTEx_RxEventCallback`

원인은 C++ 파일에서 콜백을 구현했는데 extern "C"를 안 붙여서 심볼이 바뀐 케이스였다.

현장에서 바로 써먹은 포인트를 남기면 아래와 같다. UART DMA가 가끔 멈춘다면 버퍼 크기보다 먼저 프레임 경계(IDLE)와 재arm 순서를 의심하는 게 훨씬 빠르다.

주간 이슈 메모 (문제-해결형)

STM32Cube HAL의 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA 활용 사례가 커뮤니티/포럼에서 다시 주목받은 시기였다.

핵심은 DMA 완료 인터럽트 하나로 프레임 경계를 확정하려는 접근이 실제 라인 공백(jitter, gap)에 취약하다는 점이다. IDLE 기반 수신은 하드웨어 이벤트를 경계로 삼기 때문에, 파서가 패킷 길이를 추론하느라 복잡해지는 비용을 줄여 준다. 특히 ISR/콜백에서 재arm 순서를 고정하면 재현이 어려운 유실 버그를 빠르게 줄일 수 있다. 날짜 단위의 최초 이슈 제기는 포럼 스레드별로 달라 세부 타임라인은 확인이 필요하다.

참고