01、概述
8 _3 g; T; ?+ V8 ?+ v; X; k1 d+ f2 i$ _
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。
) Z: |% I: r  m  X- X# u. \
" e/ W. z% X( s' s0 _; c. S  c+ d

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。

  R( ?/ A4 L5 q6 r5 y1 g  n! e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）。

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.
4 D+ v8 A) K0 H& N$ j7 ~


% S( d( h9 k' V" T3 o3 f接下来我们循序渐进了解DMA在串口中的应用

& {8 `  E3 @6 v1 g' G6 h8 P( J+ Y3 \02、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。
3 B4 q: t! j6 `2 H
  }( m3 g+ S0 Q8 T

1. void DMA_Config(void)
   
2. {
   
3.   DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
   5 y7 _, f' u8 i' Q5 F+ M
4. 
   
5.   /* Enable DMA clock */
   
6.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);
   7 l3 l1 w3 {  y: q0 [2 S1 R
7. 
   
8.   /* Reset DMA Stream registers (for debug purpose) */
   - {& J8 Q6 x, W
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
    
14.      will be effective only at the end of the ongoing data transfer and it will
    ; {& ]  s$ b, c# B7 {
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
    " ~( N7 `0 y4 X" I" c
17.      be bypassed. */
    
18.   while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream2) != DISABLE)
    
19.   {
    # k6 @! Y; ]; x7 `
20.   }
    / X; Z, N3 r7 R" q; V
21. 
    ! M1 K6 N8 H2 L+ S" P
22.   /* Configure DMA Stream */
    9 Y5 i* w8 S& E. R
23.   DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4;  //DMA请求发出通道
    ! U# V, n6 I. q6 B7 c
24.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;//配置外设地址
    ; D9 s; A/ x8 }2 o5 y
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
    ( Z1 V0 U; X( g) T$ m5 y
27.   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = (uint32_t)32;//传输大小
    + \2 ?/ ?6 R& _3 m, O% h
28.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不变
    ! I+ k8 x) q' v
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
    0 f5 b) r9 y* x% s( R' L
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
    
33.   DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//优先级：高
    8 W4 m, g! D* @. B, c4 l1 o# J2 u
34.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;//FIFO 模式不使能.         
    0 o1 P. i9 \. P+ a/ K+ _- c: u
35.   DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;// FIFO 阈值选择
    ' W$ {1 i  J$ G3 i8 V! \& s1 }
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。
    2 I( l2 M& F8 J( a0 Q( m
38.   DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure);
    
39. 
      G8 b& i$ o, z+ {
40.   /* DMA Stream enable */
    
41.   DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);
    
42. }

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( x* ~* s: n3 q0 `. l! p' h
( z, t; j( y7 k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。
$ M) @& K) @1 h6 g4 K. ~8 ^& Y
- F2 p) v2 ^# T! p$ u
7 c$ Y. V' X  s
需要配置的寄存器是USART_CR3寄存器。
" L4 H. \' g$ A, ^7 Z7 ?, T$ k9 a* b

2 |0 {8 m: H, 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。

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

复制代码

& q& m/ U* B/ s通过上面接口可以配置串口的DMA配置如下：
  `' J% j% T4 D- ?  V2 X
& \; f. e3 Q( k, {( D' ^6 X

1. /*使能串口DMA接收*/
   9 J; \% F0 W! U- Q
2. USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);

复制代码

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。
+ I1 ]. G0 j8 \: }  W7 |( n
使用DMA中断，如下配置

4 z# T# Y, C/ `

1. /* Enable DMA Stream Transfer Complete interrupt */
   
2. DMA_ITConfig(DMA2_Stream2, DMA_IT_TC, ENABLE);
   
3. 
   
4. /* Enable the DMA Stream IRQ Channel */
   
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream2_IRQn;
   3 E5 T/ \' c" C& V1 w( _
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   
8. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   7 @0 Q' g' f- G  o) q, e0 L9 R
9. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

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3 E7 w- s! ^' G2 e' F) F当DMA接收完毕时，会产生中断通知CPU取数据。

+ N( Z) }1 Q/ B3 }7 E" M7 j, Z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。

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 M- Y+ z/ x- U$ w

! s3 ?2 m; N( l5 G3 }5 m6 ^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。
/ k/ D- T9 _0 b
2 l* ~4 G4 e5 v0 Q' K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
; y6 N' t7 o4 g$ V4 B4 H

1. USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);
   9 f) @$ c! w6 J" E# z& `, @
2. 
   : Z; h! l3 e! d* }/ V
3. /* Enable the USARTx Interrupt */
   9 ?+ o5 ~* c' F" G$ f2 d
4. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
   , n. o/ X: f# Z2 n; e
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;
   
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
   5 j& D' @$ m4 l2 i5 q! k
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   
8. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

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/ X& h6 W9 P4 m% V串口中断代码如下
* v; [$ Q$ |# I0 b

1. void USART1_IRQHandler(void)
   
2. {
   
3.   uint8_t temp;
   
4.   if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_IDLE) == SET)
   ; J9 f- e, v/ ^# U6 Y1 C
5.   {
   
6.     DealWith_UartData();
   
7. //    USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_IDLE);
   % H" A* w) R5 N, V
8.     temp = USART1->SR;  
   
9.     temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志  
   $ f# `& W4 K& {8 }
10.   }
    
11. }

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. ]2 y7 ?. l$ B9 e' s( s重点：这里有一个坑！！！

& v  E7 d" r6 h% e; o. t清除空闲中断位的代码是
. B5 p9 _- {  z5 Q- a- |" X

1. temp = USART1->SR;   
   3 @2 d9 D; ]" v9 `% S# B
2. temp = USART1->DR; //清USART_IT_IDLE标志

复制代码

证据如下



1 y; ^4 K4 b$ c& ?9 W6 a& q这一点很坑人，注意。

6 i& x1 a* ]6 q04、代码
DMA+串口接收的工程代码是开源的，Keil和IAR的工程都有



$ y  N7 ~1 N& z# s33-USART-DMA-Receive         DMA串口接收（没有使用中断）
! [* ^' g+ W' R& r
34-USART-Receive-DMAInterrupt DMA串口接收（DMA中断）
! p5 r% C. h, {7 f  x/ ^
35-USART-DMA-Receive-Interrupt DMA串口接收（串口空闲中断）

5 S  P' l4 k- }  g# Q- T

好诶！

学习