01、概述
' F) q! |: F( J, Z: F. t7 w6 _9 R; m0 ~
* `+ Z. ^/ k( q/ |# r6 e. M在串口讲解的文章中，示例代码采用中断方式接收和发送数据，中断的好处在于可以及时响应，快速接收到数据，但缺点也很明显，那就是频繁中断，接收1000个字节需要中断1000次，频繁中断就意味着会打断其他代码的执行，对一些应用场景是不允许的。这个时候，使用DMA+串口的组合就可以很好解决这个问题。
2 w' d; U1 }  s- e; H3 L" H
! ~: {1 T, S$ h0 G

DMA每个数据流有8个通道，每个通道映射到不同外设，这有利于针对不同的产品配置不同的DMA外设请求。

0 f3 n* w3 l* ]& q  m5 E% I每个数据流只能配置为映射到一个通道，无法配置为映射到多个通道。即，与数据流不同，每个DMA控制器可以同时配置多个数据流（因为有仲裁器），但每个数据流不能同时配置多个通道（因为只有选择器）。
% D8 y* K& `2 F+ B7 t' _8 G7 Z
# ?0 K/ o: ^$ j4 P9 G/ d我们使用USART1串口外设，从数据手册中可以查到，USART1的发送和接收都是支持DMA的，使用的是DMA2.


2 a. E, N1 B# B6 b* W
接下来我们循序渐进了解DMA在串口中的应用

/ L8 r' U0 z9 `# e7 h# O& s02、DMA接收
我们先配置DMA，将DMA外设和串口联动起来。首先需要配置DMA。
8 e0 ^5 i' }1 t& r: R! v1 E
7 A- H, C+ s4 t' ~" V  C2 `

1. void DMA_Config(void)
   
2. {
   
3.   DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
   " W" o+ k4 Z$ c8 Z' V; J6 f1 f: c
4. 
   ( G9 g7 h# A/ B
5.   /* Enable DMA clock */
   
6.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);
   + S5 S$ `% I1 O7 H
7. 
   
8.   /* Reset DMA Stream registers (for debug purpose) */
   " @' b( m0 ?2 x+ H7 @# s
9.   DMA_DeInit(DMA2_Stream2);
   
10. 
    5 R! C8 d) z/ k
11.   /* Check if the DMA Stream is disabled before enabling it.
    2 d! D* X/ K* t" p' G
12.      Note that this step is useful when the same Stream is used multiple times:
    
13.      enabled, then disabled then re-enabled... In this case, the DMA Stream disable
    + |3 B/ @! F/ d! b* [( K1 @
14.      will be effective only at the end of the ongoing data transfer and it will
    0 E' Z0 T# C$ L7 v" e
15.      not be possible to re-configure it before making sure that the Enable bit
    8 e' s* _, G' p  R
16.      has been cleared by hardware. If the Stream is used only once, this step might
    . x, g+ P3 g! y% M8 ~2 o
17.      be bypassed. */
    
18.   while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream2) != DISABLE)
    ) Y" D$ F9 [# m" }4 ]
19.   {
    
20.   }
    
21. 
    + O- ~0 m  c( L2 ]5 s) f
22.   /* Configure DMA Stream */
    % V1 S1 E( ?. w
23.   DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4;  //DMA请求发出通道
    2 v' _: X5 p' W4 d. X
24.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;//配置外设地址
    ( B. Y1 L2 j* Y& r& ?  d. k
25.   DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)UART_Buffer;//配置存储器地址
    , d# ?& p  `# E2 L" d
26.   DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//传输方向配置
    ! `; F$ h; v1 C/ E' ]
27.   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = (uint32_t)32;//传输大小
    $ S3 H' [, q1 n# J! [
28.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不变
    
29.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//memory地址自增
    ' n* d. s2 j, b9 c; ^
30.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设地址数据单位
    % X" P1 S" l% P6 ^0 Q1 ^1 e2 T
31.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//memory地址数据单位
    1 }; f7 d) P* `1 V- C, i5 D2 i& f
32.   DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//DMA模式：正常模式
    
33.   DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//优先级：高
    : k. X* |* Z' [, {
34.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;//FIFO 模式不使能.         
    ! L& S& |7 d! T$ L8 d
35.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;// FIFO 阈值选择
    3 Z) P- N9 ]" l  c& E
36.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发模式选择，可选单次模式、 4 节拍的增量突发模式、 8 节拍的增量突发模式或 16 节拍的增量突发模式。
    
37.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发模式选择，可选单次模式、 4 节拍的增量突发模式、 8 节拍的增量突发模式或 16 节拍的增量突发模式。
    
38.   DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure);
    
39. 
    ( ?6 |7 R# u/ {! v$ s
40.   /* DMA Stream enable */
    
41.   DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);
    2 D6 K' H( U' R$ h( P2 ?
42. }

复制代码

除了配置DMA外设外，我们还需要配置串口对应的DMA配置，在手册有一小章节讲解到。


0 g: C4 e; _" ?- [$ e& @8 Y
需要配置的寄存器是USART_CR3寄存器。

7 j4 D' v9 `6 ]8 G$ ?' `

# s7 |8 M8 ~  @& q! G7 |我们可以通过配置USART_CR3寄存器的bit6和bit7使能串口发送和接收DMA。ST的标准外设库同样提供了对应的外设库。

1. void USART_DMACmd(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_DMAReq, FunctionalState NewState)

复制代码

/ L( A9 }2 c6 P* o通过上面接口可以配置串口的DMA配置如下：
# o* e6 ^0 K% `. l6 r% U
& H, L0 [, y0 h: s6 R

1. /*使能串口DMA接收*/
   
2. USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

复制代码

+ v8 ~& n1 y( B4 h+ C" W. _03、中断
我们使用DMA+串口解决了频繁中断的问题，但现在有一个问题，我们还需要及时将接收的数据信息通知CPU，以便达到数据的及时性。我们使用DMA和串口两个外设，他们都有自己的中断。
! J5 y6 w  D. o3 Q0 E3 k- B4 ~
& q. \- T  ^5 ]6 H* F/ a/ E使用DMA中断，如下配置

1. /* Enable DMA Stream Transfer Complete interrupt */
   
2. DMA_ITConfig(DMA2_Stream2, DMA_IT_TC, ENABLE);
   
3. 
   4 o1 m/ @9 S! S1 V
4. /* Enable the DMA Stream IRQ Channel */
   
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream2_IRQn;
   & _% C8 X6 |' l( W% c
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   & b! [" a' G$ l& M7 Z
8. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   
9. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

复制代码

$ i3 U8 W+ u$ e当DMA接收完毕时，会产生中断通知CPU取数据。

9 B& Q0 E6 P, a) a& q  l但这有个明显的缺陷：串口接收一包数据，长度如果小于DMA的缓冲长度，那么久不能触发中断，只能等DMA接收满数据才会产生中断，如果下一包数据迟迟不来，那么这一包就不能被及时响应。
* F1 ~/ H- F+ E+ ?8 V
那么我们采用串口中断是一个不错的方案。串口提供了一个空闲中断，“似乎”就是为了DMA专门使用的。
( ?- O. @3 F0 m: K( L) M; v


  g# t% K# `3 F$ T7 h当串口接收一包数据，接收完最后一个字节，没有数据接收时，会产生一个中断，这个时候，CPU就可以取数据。
6 }' V" ^5 b1 ^8 Q& F
串口的配置知识不再讲解，不太懂的同学请看《STM32串口详解》，串口空闲中断配置如下

0 l# _& W8 A* L, f5 `

1. USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);
   1 Z& {( ^8 \( c! ^9 b  m
2. 
   , q* G) D- s6 c
3. /* Enable the USARTx Interrupt */
   6 x5 p  e# k0 Y+ a+ ~" W! Z
4. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
   % I3 T; u: {  Z9 J/ o
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;
   
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   0 e3 b7 B/ y+ z
8. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

复制代码

4 B- ?8 B* E/ j串口中断代码如下
8 N  E  {% q8 H

1. void USART1_IRQHandler(void)
   
2. {
   1 l0 W- m/ x' ^6 {: S2 z$ z5 i1 O
3.   uint8_t temp;
   " W/ U3 W  p% [% O
4.   if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_IDLE) == SET)
   * ^' D, w7 Q0 k# B: [! X1 B
5.   {
   % \5 T- p! P6 B8 J/ ?# E" \
6.     DealWith_UartData();
   
7. //    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_IDLE);
   / o3 I5 k1 l! B- g/ Q( A
8.     temp = USART1->SR;  
   
9.     temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志  
   
10.   }
    
11. }

复制代码

重点：这里有一个坑！！！
4 S; m' Q+ H; K9 F- u+ U
清除空闲中断位的代码是
# A, h' }: y$ S" C- q* Z. _. b* N
6 w. h8 u8 \& G1 f; l; U& n

1. temp = USART1->SR;   
   
2. temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志

复制代码

证据如下


3 T1 A7 u. d% x% C; V
这一点很坑人，注意。
) F9 y* e: I, g4 I. X" p1 {$ N/ q
04、代码
DMA+串口接收的工程代码是开源的，Keil和IAR的工程都有
/ N( r* S2 ^* J
; |8 z7 i5 s% ^! _
1 ~# d' q1 S) X' Z; b2 }
0 S- @' G! v, R  i33-USART-DMA-Receive         DMA串口接收（没有使用中断）

5 l3 g! t" X% ?$ s34-USART-Receive-DMAInterrupt DMA串口接收（DMA中断）

35-USART-DMA-Receive-Interrupt DMA串口接收（串口空闲中断）
2 R2 }/ ~$ I5 t, m

好诶！

学习