01、概述
% T# H- A& C8 w" x9 \+ c6 X! {4 s
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。

7 ]: N0 p1 W' r( @* ^$ }3 q- v$ ~/ g

$ N  b' F9 c$ V2 W6 VDMA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。
( z) _5 Q# @9 _& i& M6 _
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）。
8 w/ _3 D$ v, T; A( K: 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.


, L. `7 p( ^( m, Y- |" u: D
3 I' j6 A7 Q5 V7 b; q7 w3 d接下来我们循序渐进了解DMA在串口中的应用
# n6 f, M9 ?- s+ Q4 ]
02、DMA接收
) A+ t- P+ T- m/ |8 A8 ^我们先配置DMA，将DMA外设和串口联动起来。首先需要配置DMA。

9 j; C5 |) V- m. p; n7 y3 o

1. void DMA_Config(void)
   0 v2 h2 m; [0 a! k: T
2. {
   
3.   DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
   
4. 
   + j& \$ ~( L# i
5.   /* Enable DMA clock */
   
6.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);
   
7. 
   7 r$ r4 ^+ c4 e+ a: l- F9 I
8.   /* Reset DMA Stream registers (for debug purpose) */
   
9.   DMA_DeInit(DMA2_Stream2);
   ! Z* p0 h1 A& N  a+ G7 U3 f- v
10. 
    # |$ w) ?9 U; B# J; F4 T
11.   /* Check if the DMA Stream is disabled before enabling it.
    9 P! E% c; E2 {: R7 ]
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
    
14.      will be effective only at the end of the ongoing data transfer and it will
    . y$ J0 a# h; {" w, I+ K; H' O( w( ]; S
15.      not be possible to re-configure it before making sure that the Enable bit
    . s6 ?' e6 u6 V* ~- C8 y: ~
16.      has been cleared by hardware. If the Stream is used only once, this step might
    
17.      be bypassed. */
      i5 p6 e, y3 t4 I; F: {
18.   while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream2) != DISABLE)
    
19.   {
    / S$ o2 i* o4 ^& Q' }4 D9 D, B
20.   }
    4 S( d, f: L2 z5 a  B% C8 [
21. 
    * g# E# }; f, B" Y2 G
22.   /* Configure DMA Stream */
    7 D- ]. K1 j, X
23.   DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4;  //DMA请求发出通道
    
24.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;//配置外设地址
    
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
    * c5 J3 n- T( A- ^% h
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
    2 I* G- y( U; \4 A& c2 Z& v6 q
30.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设地址数据单位
    ' M4 I/ P! `- x( u
31.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//memory地址数据单位
    ( G6 H# I, J* n6 |( p5 v6 O
32.   DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//DMA模式：正常模式
    9 U; [, C# u8 h* A4 Y
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
    3 o+ s+ O: }- d5 {3 j. v
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。
    ) C, C! b  ]9 `
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。
    ) E! u) O+ [- V) |2 S
38.   DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure);
    ! U0 q- Q: @7 G1 T0 t2 p) F
39. 
    
40.   /* DMA Stream enable */
    
41.   DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);
    8 Z7 Y5 k- g* e/ c' L
42. }

复制代码

7 Y- k7 ^9 Q* S) @" r
: q3 O" H$ `0 ?+ t  G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。

/ I" ^* T/ ]. s; j0 a; L: @5 J

; O0 J/ ?6 \& D, D, G$ a' R需要配置的寄存器是USART_CR3寄存器。
5 l! E/ h2 C% I  N  o
+ o) R' i0 o% Y& ?. e

' B) N* H6 e, x( d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。

' [5 [4 k3 Z% A! P! ^1 n% |* f

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

复制代码

通过上面接口可以配置串口的DMA配置如下：
2 ~2 Z! T' U# H3 N4 V

1. /*使能串口DMA接收*/
   - H2 n) q. {/ r) A
2. USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

复制代码

03、中断
! Q5 T. P; {/ T$ M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。

9 L1 \+ T  {9 y" \/ V2 |使用DMA中断，如下配置

* r, U6 G& T; h) d7 W. F

1. /* Enable DMA Stream Transfer Complete interrupt */
   ) F1 o6 s" H6 `( G- V
2. DMA_ITConfig(DMA2_Stream2, DMA_IT_TC, ENABLE);
   ( e$ m; A) u! ~% Q
3. 
   6 \6 q8 q3 f( p$ f
4. /* Enable the DMA Stream IRQ Channel */
   
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream2_IRQn;
   9 L+ ?: h" O, u5 b8 Q( f9 R
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   % l) E  k; W- k" [) {) A
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   
8. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   
9. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

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当DMA接收完毕时，会产生中断通知CPU取数据。

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。
' v; j0 [2 t- f& R# `* J$ U
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。

% ?- }( ~4 N6 L/ C7 {

: w0 e; A; L: Y& W5 b9 E9 v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);
   " v5 a) C- N& B( L
2. 
   
3. /* Enable the USARTx Interrupt */
   
4. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
   # n4 J% j" Y- ]; A1 |
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;
   % H0 v& f9 w( i
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   * h$ D0 F6 \4 u/ @
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   
8. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

复制代码

: p# {# @/ }$ c2 `- Q4 n串口中断代码如下
1 _" J+ a/ Q# ^
9 F+ \7 h$ M/ N7 \5 s! E2 I( W

1. void USART1_IRQHandler(void)
   / u* a/ v) d$ @* g
2. {
   
3.   uint8_t temp;
   " l" [4 {* e, }1 T/ ?
4.   if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_IDLE) == SET)
   
5.   {
   
6.     DealWith_UartData();
   $ Z& e; K( ?6 V! K
7. //    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_IDLE);
   
8.     temp = USART1->SR;  
   
9.     temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志  
   $ }4 ~9 z$ e7 N3 c% h5 Z
10.   }
    
11. }

复制代码

7 a) @' b4 w0 t$ D8 Y  U( H重点：这里有一个坑！！！
7 j6 o4 I& U- @  {" l8 H$ `3 x
6 f# L& i  J/ r: h( j' T清除空闲中断位的代码是

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

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( k: w4 N; w  h3 f8 Y& S$ ~证据如下

8 _: Y8 M: y$ F( s; f
" K- Z2 m. a$ h! p+ x) r8 f, P
这一点很坑人，注意。

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
2 |- |+ k' @" ?* M; t% t


' K/ l3 P6 P/ C  p0 e! m33-USART-DMA-Receive         DMA串口接收（没有使用中断）

  M; |5 d! d4 _34-USART-Receive-DMAInterrupt DMA串口接收（DMA中断）
1 s2 i6 p& r3 y+ k
35-USART-DMA-Receive-Interrupt DMA串口接收（串口空闲中断）
3 O4 p- q7 p& z/ w" F

* T2 s* T$ P0 o  ~' }7 U& x( s3 @

好诶！

学习