01、概述
: d% g# e) A3 U7 q5 a6 s
4 ]. I5 x+ l( O) R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。


, m8 N5 X; m8 a  [
( z) [0 I- A' _+ O) f. _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。

+ z5 F9 x9 D7 G$ Z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）。
% `+ i2 V2 x) F4 t1 r: y. h6 M
9 A" [, D+ U6 t: g. b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.
- r- q+ w! \" z

8 t  @. e- X4 x+ ]/ E( R; h' p: @
! G3 f4 ~* R9 R1 C$ ?/ x. Q接下来我们循序渐进了解DMA在串口中的应用
2 o$ j7 }- \9 D; X! c
) o# O& \' w) ^! D( m02、DMA接收
) w# U/ \) q! v$ v$ S我们先配置DMA，将DMA外设和串口联动起来。首先需要配置DMA。
; t- q0 {' e$ J6 L) F
5 f, y5 W* S* ?- {* s% @# Y3 x

1. void DMA_Config(void)
   2 [/ c! \4 U/ Z! G0 i2 D) O5 `2 Z
2. {
   
3.   DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
   1 e9 m$ C3 P% Y6 B% j
4. 
   
5.   /* Enable DMA clock */
   
6.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);
   
7. 
   2 I- S$ e1 F, u1 j/ P, Y4 P1 G
8.   /* Reset DMA Stream registers (for debug purpose) */
   
9.   DMA_DeInit(DMA2_Stream2);
   
10. 
    
11.   /* Check if the DMA Stream is disabled before enabling it.
    
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
    ; Y) D% l6 w$ h' f1 d
14.      will be effective only at the end of the ongoing data transfer and it will
    
15.      not be possible to re-configure it before making sure that the Enable bit
    
16.      has been cleared by hardware. If the Stream is used only once, this step might
    
17.      be bypassed. */
    
18.   while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream2) != DISABLE)
    7 ?4 T8 I9 n0 |' p# Z8 K, ^* b  b
19.   {
    
20.   }
    % O) r# f& U% l2 o1 z
21. 
    
22.   /* Configure DMA Stream */
    
23.   DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4;  //DMA请求发出通道
    0 q) Y, Q4 P( E, U, e3 t
24.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;//配置外设地址
    % \! ^. w  ?" {7 ]) J  @# L0 H4 i
25.   DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)UART_Buffer;//配置存储器地址
    
26.   DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//传输方向配置
    
27.   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = (uint32_t)32;//传输大小
    
28.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不变
    ( R' i$ M+ D' \5 [* g. R" r' E
29.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//memory地址自增
    
30.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设地址数据单位
    
31.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//memory地址数据单位
    
32.   DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//DMA模式：正常模式
    ( z. i4 d2 Q: E+ B. i3 `( F# T9 @
33.   DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//优先级：高
    
34.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;//FIFO 模式不使能.         
    
35.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;// FIFO 阈值选择
    1 n. ^3 l4 V+ M  S
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。
    2 d% u3 U! M% h: x4 g( K# q; L
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。
    2 @' c+ F8 ]/ W2 m
38.   DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure);
    . U2 X, v* w* {9 Y! I6 z
39. 
    
40.   /* DMA Stream enable */
    + h, j, k; Q- X& ~. h
41.   DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);
    
42. }

复制代码

; s. E0 B, \# Y# p6 C1 f  }
+ l% Q( y  l2 d. }4 A* h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。



需要配置的寄存器是USART_CR3寄存器。
4 s% _- J! o  [9 u3 f
, s% t" F' K# T4 e& I

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。
2 {2 V5 A, V2 [3 J5 g
- M; D" D% X2 B

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

复制代码

5 W) T) A  Z% R7 I( N9 {通过上面接口可以配置串口的DMA配置如下：

1. /*使能串口DMA接收*/
   ' A% u. D# m5 b2 C
2. USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

复制代码

9 P/ B" d2 ~/ k4 l: N03、中断
* ~" M8 N4 v4 n1 c1 y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。

使用DMA中断，如下配置

8 p9 [* \5 @" i: t1 s; s5 R

1. /* Enable DMA Stream Transfer Complete interrupt */
   # T8 I) D- M6 N* R) H8 @5 c9 A- d* _
2. DMA_ITConfig(DMA2_Stream2, DMA_IT_TC, ENABLE);
   
3. 
   
4. /* Enable the DMA Stream IRQ Channel */
   & o7 w, E9 V/ Q# P8 A
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream2_IRQn;
   4 ~( V4 C9 F0 K4 |% H- z6 P. ^
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   
8. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   
9. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

复制代码

3 z* y7 k6 r% \# f6 R当DMA接收完毕时，会产生中断通知CPU取数据。
5 V' q1 S; L) R8 @4 l
5 {! d& ]. X3 g% y; M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。

1 I+ p0 G. @6 g! b6 p* U. o8 z) O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。
  m/ f! w9 r: Q


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。

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

1. USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);
   
2. 
   
3. /* Enable the USARTx Interrupt */
   
4. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
   ! d: ^2 E( S! y6 P. t1 u
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;
   
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   - F* V  P7 t3 S, N2 g" J
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   5 Z9 \. U; i1 j
8. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

复制代码

串口中断代码如下

1. void USART1_IRQHandler(void)
   9 m; }# w' f0 V) Y7 }
2. {
   7 u' B: [4 {' ?
3.   uint8_t temp;
   1 i$ K* A, @/ d' D  c" `
4.   if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_IDLE) == SET)
   : ?6 q, p) f9 [+ f! o3 k9 u
5.   {
   
6.     DealWith_UartData();
   ' y) n+ j9 ]. `; a! B0 E7 z; K
7. //    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_IDLE);
   ' [% Z8 o% u; ~( O8 ]# U$ ~
8.     temp = USART1->SR;  
   4 C1 p9 p3 e! q, z5 B. v. H/ k
9.     temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志  
   
10.   }
    
11. }

复制代码

& e0 J$ d4 ^6 ~重点：这里有一个坑！！！

, n8 L. A) F( s6 M+ c7 a/ \清除空闲中断位的代码是

0 c3 }1 b! \3 _$ j

1. temp = USART1->SR;   
   ' I) m1 h) V5 R; O4 d% E
2. temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志

复制代码

; k9 b- P" e- B) [! i3 c' T证据如下
2 D6 |, S2 O2 w( j+ {- o+ X* F( h
$ o& I8 a+ j6 k' ~5 @- Q

这一点很坑人，注意。
& B' s0 K: C2 J; T3 f7 n- j
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
, x. B+ ^" X4 g0 ~
' U" t4 ~& w6 Z! J* j
9 [/ x  I7 v1 g# ^; d
33-USART-DMA-Receive         DMA串口接收（没有使用中断）
8 H$ `4 Q+ }/ c
, ]- N, G$ W- y3 E34-USART-Receive-DMAInterrupt DMA串口接收（DMA中断）
& t" c5 E% Y% n  t
35-USART-DMA-Receive-Interrupt DMA串口接收（串口空闲中断）


1 N$ L3 l" `. l. `/ R' L( T

好诶！

学习