01、概述

在之前的文章里《STM32串口详解》和《STM32 DMA详解》文章中，详细讲解了STM32的串口和DMA外设，本篇文章将不在细述串口和DMA的知识。

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。

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。

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.

接下来我们循序渐进了解DMA在串口中的应用

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。

DMA配置这一块不再详解，不太懂的同学请看文章《STM32DMA详解》，这里我们直接贴代码。


  
   
    
     
    
    
     
      void DMA_Config(void)
     
    
   
    
     
    
    
     
      {
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
     
    
   
    
     
    
    
         
     
    
   
    
     
    
    
       
      /* Enable DMA clock */
     
    
   
    
     
    
    
     
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);
     
    
   
    
     
    
    
       
     
    
   
    
     
    
    
       
      /* Reset DMA Stream registers (for debug purpose) */
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_DeInit(DMA2_Stream2);
     
    
   
    
     
    
    
      
     
    
   
    
     
    
    
       
      /* Check if the DMA Stream is disabled before enabling it.
     
    
   
    
     
    
    
     
       Note that this step is useful when the same Stream is used multiple times:
     
    
   
    
     
    
    
     
       enabled, then disabled then re-enabled... In this case, the DMA Stream disable
     
    
   
    
     
    
    
     
       will be effective only at the end of the ongoing data transfer and it will 
     
    
   
    
     
    
    
     
       not be possible to re-configure it before making sure that the Enable bit 
     
    
   
    
     
    
    
     
       has been cleared by hardware. If the Stream is used only once, this step might 
     
    
   
    
     
    
    
     
       be bypassed. */
     
    
   
    
     
    
    
       
      while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream2) != DISABLE)
     
    
   
    
     
    
    
     
        {
     
    
   
    
     
    
    
     
        }
     
    
   
    
     
    
    
       
     
    
   
    
     
    
    
       
      /* Configure DMA Stream */
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_4;  
      //DMA请求发出通道
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (
      uint32_t)&USART1->DR;
      //配置外设地址
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (
      uint32_t)UART_Buffer;
      //配置存储器地址
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
      //传输方向配置
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = (
      uint32_t)
      32;
      //传输大小
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
      //外设地址不变
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
      //memory地址自增
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
      //外设地址数据单位
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
      //memory地址数据单位
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
      //DMA模式：正常模式
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
      //优先级：高
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;
      //FIFO 模式不使能. 
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
      // FIFO 阈值选择
     
    
   
    
     
    
    
     
        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。
     
    
   
    
     
    
    
     
        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。
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure); 
     
    
   
    
     
    
    
       
     
    
   
    
     
    
    
       
      /* DMA Stream enable */
     
    
   
    
     
    
    
     
        DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);
     
    
   
    
     
    
    
     
      }

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。

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。

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

通过上面接口可以配置串口的DMA配置如下：


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

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。

使用DMA中断，如下配置


  
   
    
     
    
    
     
      /* Enable DMA Stream Transfer Complete interrupt */
     
    
   
    
     
    
    
     
      DMA_ITConfig(DMA2_Stream2, DMA_IT_TC, ENABLE);
     
    
   
    
     
    
    
       
     
    
   
    
     
    
    
     
      /* Enable the DMA Stream IRQ Channel */
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream2_IRQn;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 
      0;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 
      0;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

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。

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。

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


  
   
    
     
    
    
     
      USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);
     
    
   
    
     
    
    
       
     
    
   
    
     
    
    
     
      /* Enable the USARTx Interrupt */
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =
      0;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 
      0;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
     
    
   
    
     
    
    
     
      NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

串口中断代码如下


  
   
    
     
    
    
     
      void USART1_IRQHandler(void)
     
    
   
    
     
    
    
     
      {
     
    
   
    
     
    
    
       
      uint8_t temp;
     
    
   
    
     
    
    
       
      if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_IDLE) == SET)
     
    
   
    
     
    
    
     
        {
     
    
   
    
     
    
    
     
          DealWith_UartData();
     
    
   
    
     
    
    
     
      // USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_IDLE);
     
    
   
    
     
    
    
     
          temp = USART1->SR;  
     
    
   
    
     
    
    
     
          temp = USART1->DR; 
      //清USART_IT_IDLE标志 
     
    
   
    
     
    
    
     
        }
     
    
   
    
     
    
    
     
      }

重点：这里有一个坑！！！

清除空闲中断位的代码是


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

证据如下