本文代码可以实现：上位机通过串口向单片机传输数据，通过DMA将数据缓存到存储器，然后DMA将数据通过串口传回到上位机。
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前言
使用的硬件：STM32F103ZET6
串口1：PA9、PA10
借鉴了网上的一些优秀文章：
一个严谨的STM32串口DMA发送&接收
STM32 | 串口DMA很难？其实就是如此简单！（超详细、附代码）
stm32 利用DMA+串口空闲中断接受任意长数据
但网上的文章或多或少有一些错误，踩了一些坑，尤其是串口空闲中断的清零，不少文章写错了。
一、为什么使用DMA
使用DMA在ROM和IO设备间传输数据，不需要CPU控制，也不需要频繁产生中断，减轻CPU的负担。
二、代码
1.串口初始化
void uart1_init(u32 bound){
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟 AFIO?
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3; //抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE , ENABLE);//开启串口接受中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1
}
2.DMA接收初始化
//DMA接收初始化
void DMA_Use_USART1_Rx_Init(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
//while (DMA_GetCmdStatus(DMA1_Channel5) != DISABLE);//等待DMA可配置
//DMA_USART1_TX RAM->USART1的数据传输
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART1->DR); //DMA外设地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)u1rxbuf; //DMA存储器地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //外设到存储器模式
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_MAX_RX_LEN; //数据传输量,CNDTR
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器增量模式
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设数据长度:8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //存储器数据长度:8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // 使用普通模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //中等优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure); //初始化DMA Stream
//DMA NVIC
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel5_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//使能串口的DMA接收接口
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);
//使能DMA
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
}
3.DMA发送初始化
//DMA发送初始化
void DMA_Use_USART1_Tx_Init(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
DMA_DeInit(DMA1_Channel4);
//while (DMA_GetCmdStatus(DMA1_Channel4) != DISABLE);//等待DMA可配置
//DMA_USART1_RX USART1->RAM的数据传输
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&USART1->DR; //DMA外设地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART1_TX_BUF; //DMA 存储器地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //存储器到外设模式
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = USART1_MAX_RX_LEN; //数据传输量
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度:8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存储器数据长度:8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用普通模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);//初始化DMA
//DMA NVIC
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE);
//使能串口的DMA发送接口
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
//不使能DMA
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);
}
4.DMA发送数据函数
//DMA发送数据
void DMA_USART1_Tx_Data(u8 *buffer, u32 size)
{
while(USART1_TX_FLAG); //等待上一次发送完成（USART1_TX_FLAG为1即还在发送数据）
USART1_TX_FLAG=1; //USART1发送标志（启动发送）
DMA1_Channel4->CMAR = (uint32_t)buffer; //设置要发送的数据地址
DMA1_Channel4->CNDTR = size; //设置要发送的字节数目
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); //开始DMA发送
}
//DMA1通道4中断函数
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
{
if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC4)!= RESET) //DMA接收完成标志
{
DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC4); //清除中断标志
USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC); //清除串口1的标志位
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE ); //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
USART1_TX_FLAG=0; //USART1发送标志(关闭)
}
}
5.DMA接收不定长数据
//串口1中断函数，接收不定长数据
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 rc_temp;
u8 *p;
u8 i;
u8 USART1_RX_LEN = 0; //接收数据长度
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET) //串口1空闲中断
{
rc_temp=USART1->SR;
rc_temp=USART1->DR; //软件序列清除IDLE标志位
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE ); //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
USART1_RX_LEN = USART1_MAX_RX_LEN - DMA1_Channel5->CNDTR; //获得接收到的字节数
if(witchbuf) //之前用的u2rxbuf，切换为u1rxbuf
{
p=u2rxbuf; //先保存前一次数据地址再切换缓冲区
DMA1_Channel5->CMAR=(u32)u1rxbuf; //切换为u1rxbuf缓冲区地址
witchbuf=0; //下一次切换为u2rxbuf
}else //之前用的u1rxbuf，切换为u2rxbuf
{
p=u1rxbuf; //先保存前一次数据地址再切换缓冲区
DMA1_Channel5->CMAR=(u32)u2rxbuf; //切换为u2rxbuf缓冲区地址
witchbuf=1; //下一次切换为u1rxbuf
}
DMA1_Channel5->CNDTR = USART1_MAX_RX_LEN; //DMA通道的DMA缓存的大小,重置CNDTR
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
//发送接收到的数据到串口，进行验证
DMA_USART1_Tx_Data(p,USART1_RX_LEN);
//缓存区数据清零
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)
{
rc_temp=USART1->SR;
rc_temp=USART1->DR; //软件序列清除IDLE标志位
for(i=0;i<USART1_RX_LEN;i++)
{
p[i]=0x00;
}
}
}
}
总结
本文提供了串口+DMA传输数据的实现代码，借鉴了网上的不少代码，在此基础上进行修改。接收缓存使用了双缓存，后续将介绍使用FIFO的代码。