DMA实现内存与串口之间的数据收发，基于stm32f4

只看该作者 · 2021-7-7 12:38

一.DMA基本介绍
1.stm32f4的DMA介绍
DMA，全称为：Direct Memory Access，即直接存储器访问。DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程，通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路，能使 CPU 的效率大为提高。
STM32F4 最多有 2 个 DMA 控制器（DMA1 和 DMA2），共 16 个数据流（每个控制器 8 个），每一个 DMA 控制器都用于管理一个或多个外设的存储器访问请求。每个数据流总共可以有多达 8个通道（或称请求）。每个数据流通道都有一个仲裁器，用于处理 DMA 请求间的优先级。
DMA 控制器执行直接存储器传输：因为采用 AHB 主总线，它可以控制 AHB 总线矩阵来启动 AHB 事务。它可以执行下列事务：
1，外设到存储器的传输
3，存储器到外设的传输
3，存储器到存储器的传输
这里特别注意一下，存储器到存储器需要外设接口可以访问存储器，而仅 DMA2 的外设接口可以访问存储器，所以仅 DMA2 控制器支持存储器到存储器的传输，DMA1 不支持。
总的来说：DMA充当了CPU的搬运工，在有大量数据传输的时候可以不需要CPU参与，通过硬件层完成了存储区和外设之间的数据搬运工作，解放了CPU！

2.stm32f4的DMA基本配置过程
1）使能 DMA2 时钟，并等待数据流可配置。
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2 时钟使能
while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待 DMA 可配置
2) 初始化 DMA2 数据流 7，包括配置通道，外设地址，存储器地址，传输数据量等。
void DMA_Init(DMA_Stream_TypeDef* DMAy_Streamx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);
3）使能串口 1 的 DMA 发送
USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE); //使能串口 1 的 DMA 发送
4）使能 DMA2 数据流 7，启动传输。
DMA_Cmd （DMA2_Stream7，ENABLE）;
5）查询 DMA 传输状态
FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG)
比如我们要查询 DMA 数据流 7 传输是否完成，方法是：
DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream7,DMA_FLAG_TCIF7);
这里还有一个比较重要的函数就是获取当前剩余数据量大小的函数：
uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Stream_TypeDef* DMAy_Streamx);
比如我们要获取 DMA 数据流 7 还有多少个数据没有传输，方法是：
DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel4);
同样，我们也可以设置对应的 DMA 数据流传输的数据量大小,函数为：
void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Stream_TypeDef* DMAy_Streamx, uint16_t Counter);

只看该作者 · 2021-7-7 12:39

二.通过DMA实现串口与内存之间数据收发源代码

1.dma实现内存向串口发送数据

usart.c源码：

void uart_init(u32 bound)
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;       //GPIO配置
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;    //USART配置
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;       //NVIC配置

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟

//串口1对应引脚复用映射
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1

//USART1端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10

//USART1 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
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_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);  //使能串口1的DMA接收,这两句与DMA传输相关，一定要使能！！！！！！！！！！！
USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);  //使能串口1的DMA发送，这两句与DMA传输相关，一定要使能！！！！！！！！！！！
USART_Cmd(USART1, ENABLE);                   //使能串口1
}

只看该作者 · 2021-7-7 12:39

dma.c源码：

//DMAx的各通道初始化配置,存储器到外设模式，此处我们设置发送模式为单次发送，不循环！发完一次即停止！
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
//chx:DMA通道选择,@ref DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7
//par:外设地址
//mar:存储器地址
//ndtr:数据传输量
void MYDMA_Config_MemoryToPeripheral(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr)
{
DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1
{
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能
}else
{
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1时钟使能
}
  DMA_DeInit(DMA_Streamx);

while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待DMA可配置

  /* 配置 DMA Stream */
  DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx;  //通道选择
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存储器0地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;//存储器到外设模式，注意此方向配置，不同模式方向不同！！！
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//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_Normal;// 使用普通模式,不循环！！！
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输
  DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Strea
/**********************************以下部分为开启DMA半传输完成中断，为了测试用，如果用不到可以不配置*********************************************/
  DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream7, DMA_IT_HTIF7);    //清除传输半完成中断标志位
  DMA_ITConfig(DMA2_Stream7,DMA_IT_HT,ENABLE);          //开启dma，stream7传输半完成中断
//DMA2 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream7_IRQn; //DMA2_Stream7中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0; //抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1; //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
}

//开启一次DMA传输
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
//ndtr:数据传输量
void MYDMA_Enable(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u16 ndtr)
{
DMA_Cmd(DMA_Streamx, DISABLE);                   //关闭DMA传输

while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){} //确保DMA可以被设置

DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Streamx,ndtr);          //数据传输量

DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);                      //开启DMA传输
}
/*此处开启中断只是为了测试用，如果不用不配置*/
u8 flag_HTIF7=0; //定义半传输完成中断标志位
//DMA2_Stream7半传输完成中断服务函数
void DMA2_Stream7_IRQHandler(void)
{
if(DMA_GetITStatus(DMA2_Stream7, DMA_IT_HTIF7) == SET)
{
flag_HTIF7=1;                                  //半传输完成中断标志位置位
DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream7, DMA_IT_HTIF7);//清除传输完毕中断标志位
}
}

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main.c源码：

/***********************存储器数据发送到串口定义缓存区***************************/
#define SEND_BUF_SIZE 8200             //发送数据长度,最好等于sizeof(TEXT_TO_SEND)+2的整数倍.
u8 SendBuff[SEND_BUF_SIZE];             //发送数据缓冲区
const u8 TEXT_TO_SEND[]={"ALIENTEK Explorer STM32F4 DMA 串口实验"};

int main(void)
{
u8 t=0,key;
u8 j,mask=0;
float pro=0;       //发送进度
u16 i=0;          //注意：此处i一定要初始化为0
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168);    //初始化延时函数
uart_init(115200);    //初始化串口波特率为115200
LED_Init();    //初始化LED
KEY_Init();    //按键初始化
/**************存储器数据发送到串口数据叠加至8200处理****************/
j=sizeof(TEXT_TO_SEND);
for(i=0;i<SEND_BUF_SIZE;i++)//填充ASCII字符集数据
{
if(t>=j)//加入换行符
{
if(mask)
{
SendBuff=0x0a;
t=0;
}else
{
SendBuff=0x0d;
mask++;
}
}else//复制TEXT_TO_SEND语句
{
mask=0;
SendBuff=TEXT_TO_SEND[t];
t++;
}
}
//DMA方向初始化配置：内存区域数据传送到串口外设地址
MYDMA_Config_MemoryToPeripheral(DMA2_Stream7,DMA_Channel_4,(u32)&USART1->DR,(u32)SendBuff,SEND_BUF_SIZE);
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
      if(key==KEY1_PRES)  //KEY1按下:存储器发送数据到串口
{
printf("DMA DATA:\r\n");
printf("Start Transimit....\r\n");
MYDMA_Enable(DMA2_Stream7,SEND_BUF_SIZE);    //4.开始一次DMA传输！
//等待DMA传输完成，此时我们来做另外一些事，不断显示百分比，此时DMA在传输，而CPU在计算传输率，互不干涉,实际应用中，传输数据期间，可以执行另外的任务。
while(1)
{
if(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream7,DMA_FLAG_TCIF7)!=RESET)//等待DMA2_Steam7传输完成
{
DMA_ClearFlag(DMA2_Stream7,DMA_FLAG_TCIF7);//清除DMA2_Steam7传输完成标志
break;
}
pro=DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream7);//得到当前还剩余多少个数据
pro=1-pro/SEND_BUF_SIZE;//得到百分比
pro*=100;             //扩大100倍
printf("send_proportion=%f\n",pro);//显示传输数据的百分比
}
printf("Transimit Finished!\n",pro);//提示传送完成
}
/*以下为测试半传输完成中断，仅为测试用，用不到可以删除*/
if(flag_HTIF7==1)    //半传输完成中断标志位置位
{
flag_HTIF7=0;       //半传输完成中断标志位复位
   printf("DMA2_Stream7半传输完成中断发生!\n");
}
i++;
delay_ms(10);
if(i==20)
{
LED1=!LED1;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}

只看该作者 · 2021-7-7 12:41

2.dma实现内存双缓存区向串口发送数据

简单解释：所谓的双缓存发送，就是指两个缓存区循环交替向外设发送数据，且在一个缓存区发送的时候来对另一个缓存区数据进行加载，这是CPU来完成，互不干扰，在DMA传输一个缓存区数据的同时，CPU对另一个缓存区数据进行处理，这样可以提高数据传输的效率！，具体实现看源码！注意：双缓存发送默认为循环发送！

usart.c源码：

void uart_init(u32 bound)
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;       //GPIO配置
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;    //USART配置
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;       //NVIC配置

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟

//串口1对应引脚复用映射
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1

//USART1端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10

//USART1 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
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_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);  //使能串口1的DMA接收,这两句与DMA传输相关，一定要使能！！！！！！！！！！！
USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);  //使能串口1的DMA发送，这两句与DMA传输相关，一定要使能！！！！！！！！！！！
USART_Cmd(USART1, ENABLE);                   //使能串口1
}

只看该作者 · 2021-7-7 12:41

dma.c源码：

//DMAx的各通道配置,存储器到外设模式,双缓存模式
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
//chx:DMA通道选择,@ref DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7
//par:外设地址
//mar:存储器地址
//ndtr:数据传输量
void MYDMA_Config_DoubleBuffer(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 buffer1,u32 buffer2,u16 ndtr)
{
DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1
{
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能
}else
{
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1时钟使能
}
DMA_DeInit(DMA_Streamx);

while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待DMA可配置

  /* 配置 DMA Stream */
  DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx;  //通道选择
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = buffer1;//DMA 存储器0地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;//存储器到外设模式
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//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;             // 使用循环模式,双缓存模式自动配置为这样
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;       //中等优先级
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输
/*DMA double buffer mode*///双缓冲区模式配置
  DMA_DoubleBufferModeConfig(DMA_Streamx, buffer2, DMA_Memory_0);  //设置为双缓存模式
  DMA_DoubleBufferModeCmd(DMA_Streamx, ENABLE);
  DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Strea
/*以下部分为开启DMA传输完成中断，若要对两个缓存区数据循环进行配置，就需要开启传输完成中断，十分重要！！！*/
  DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream7, DMA_IT_TCIF7);    //清除中断标志位
  DMA_ITConfig(DMA2_Stream7,DMA_IT_TC,ENABLE);          //开启dma，stream7传输完成中断
//DMA2 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream7_IRQn;//串口1中断通道
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//抢占优先级3
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1; //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
}

//开启一次DMA传输
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
//ndtr:数据传输量
void MYDMA_Enable(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u16 ndtr)
{
DMA_Cmd(DMA_Streamx, DISABLE);                   //关闭DMA传输

while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){} //确保DMA可以被设置

DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Streamx,ndtr);          //数据传输量

DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);                      //开启DMA传输
}
u8 buffer1[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
u8 buffer2[5]={0x09,0x09,0x09,0x09,0x09};
u8 flag_TCIF7=0; //定义传输完成中断标志位
//u8 num=0;          //可以选择循环次数后停止发送，因为此时是循环发送！
/*DMA2_Stream7半传输完成中断服务函数*/
void DMA2_Stream7_IRQHandler(void)
{
   u8 i;
//    num++;    //记录传输的次数
//    if(num>100)
// {
//    num=0;
//          DMA_Cmd(DMA2_Stream7, DISABLE); //关闭DMA传输
// }
if(DMA_GetITStatus(DMA2_Stream7, DMA_IT_TCIF7) == SET)
{
flag_TCIF7=1; //传输完成中断标志位置位
DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream7, DMA_IT_TCIF7);//清除传输完毕中断标志位
if(DMA_GetCurrentMemoryTarget(DMA2_Stream7))//判断此时传输的数据量是哪一个缓存区，即得到空闲的哪一个，可配置。此时是buffer1缓存区空闲，可以对其进行操作
{
for(i = 0; i < 5; i++)
buffer1++;
if(buffer1[0]==5)
for(i = 0; i < 5; i++)
buffer1=0;
}
else          //判断此时传输的数据量是哪一个缓存区，即得到空闲的哪一个，可配置。此时是buffer2缓存区空闲，可以对其进行操作
{
for(i = 0; i < 5; i++)
buffer2--;
if(buffer2[0]==4)
for(i = 0; i < 5; i++)
buffer2=9;
}
}
}

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main.c源码：

int main(void)
{
u8 key=0;
u16 i=0;       //注意：此处i一定要初始化为0
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168);    //初始化延时函数
uart_init(115200);    //初始化串口波特率为115200
LED_Init();    //初始化LED
KEY_Init();    //按键初始化

while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
if(key==KEY2_PRES)  //KEY2按下:DoubleBuffer存储器发送数据到串口
{
//DMA方向：双缓存区数据循环发送到串口地址
MYDMA_Config_DoubleBuffer(DMA2_Stream7,DMA_Channel_4,(u32)&USART1->DR,(u32)buffer1,(u32)buffer2,5);//1.2.DMA2,STEAM7,CH4,外设为串口1,存储器为SendBuff,长度为:5.
MYDMA_Enable(DMA2_Stream7,5);                //4.开始一次DMA传输！
}
i++;
delay_ms(10);
if(i==20)
{
LED1=!LED1;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}

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3.采用串口空闲中断+DMA传输的方式将串口数据接收到内存区域中

简单说明：串口接收数据是一个被动的状态，因此采用串口空闲中断作为串口接受数据完成的一个标志，在完成中断置位后即可启动DMA传输，将串口数据放入缓存区！

usart.c源码：
void uart_init(u32 bound)
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;       //GPIO配置
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;    //USART配置
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;       //NVIC配置

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟

//串口1对应引脚复用映射
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10复用为USART1

//USART1端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9与GPIOA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10

//USART1 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
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_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);//清除中断标志位
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE);//开启空闲中断，串口接收数据用到了空闲中断，因此必须开启！

USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);  //使能串口1的DMA接收,这两句与DMA传输相关，一定要使能！！！！！！！！！！！
USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);  //使能串口1的DMA发送，这两句与DMA传输相关，一定要使能！！！！！！！！！！！
USART_Cmd(USART1, ENABLE);                   //使能串口1
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
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
}
//串口空闲中断服务函数
u8  flag_IDLE=0;                            //空闲中断标志位
void USART1_IRQHandler(void)             //串口1中断服务程序
{
  if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)//接收到一条完整数据进入空闲中断
{
//USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_IDLE);//清除中断标志
USART1->SR;                                  //清除中断标志
USART1->DR;
flag_IDLE=1;                                  //空闲中断标志位置位
}
}

只看该作者 · 2021-7-7 12:43

dma.c源码：

//DMAx的各通道配置,外设到存储器
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
//chx:DMA通道选择,@ref DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7
//par:外设地址
//mar:存储器地址
//ndtr:数据传输量
void MYDMA_Config_PeripheralToMemory(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr)
{
DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;

if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1
{
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能

}else
{
   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1时钟使能
}
DMA_DeInit(DMA_Streamx);

while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待DMA可配置

  /* 配置 DMA Stream */
  DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx;  //通道选择
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存储器0地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外设模式到存储器！！！，这个配置很关键
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//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_Normal;// 使用普通模式,不循环
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输
  DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream
  DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);          //开启DMA传输,只是与前面配置不同的，注意！
}
//开启一次DMA传输
//DMA_Streamx:DMA数据流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
//ndtr:数据传输量
void MYDMA_Enable(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u16 ndtr)
{
DMA_Cmd(DMA_Streamx, DISABLE);                   //关闭DMA传输

while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){} //确保DMA可以被设置

DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Streamx,ndtr);          //数据传输量

DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);                      //开启DMA传输
}

只看该作者 · 2021-7-7 12:44

main.c源码：

/*定义串口数据接收缓存区*/
u8 USART_RX_buf[RX_BUFFER_MAX]={0};  //接收数据缓存区
int main(void)
{
u8 key=0;
u16 i=0;             //注意：此处i一定要初始化为0
u16 usart1_length=0; //定义为当前已经发送的数据量
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168);    //初始化延时函数
uart_init(115200);    //初始化串口波特率为115200
LED_Init();    //初始化LED
KEY_Init();    //按键初始化
while(1)
{
      key=KEY_Scan(0);
if(key==KEY0_PRES)  //KEY0按下:串口数据发送到存储器
{
//进行初始化配置：串口数据发送到存储器
MYDMA_Config_PeripheralToMemory(DMA2_Stream5,DMA_Channel_4,(u32)&USART1->DR,(u32)USART_RX_buf,RX_BUFFER_MAX);
}
if(flag_IDLE==1)  //接收空闲中断标志置位
{
DMA_Cmd(DMA2_Stream5, DISABLE);                         //关闭DMA传输,此处一定要关闭，不然后面判断过不了！！！
usart1_length=RX_BUFFER_MAX-DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream5); //得到当前传输数据量
printf("send_data_num=%d\n  ",usart1_length);          //打印当前传输数据量
MYDMA_Enable(DMA2_Stream5,RX_BUFFER_MAX);                //开启一次DMA传输,使用MYDMA_Enable可以确保可靠传输
while(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5)==RESET);
DMA_ClearFlag(DMA2_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5);             //清DMA传输标志,此句可以省略
USART_RX_buf[usart1_length]=0;                         //记住要在接受缓存区的接受字节末加上结束符
printf("USART_RX_buf=%s\n",USART_RX_buf);
flag_IDLE=0;                                           //清中断标志位
/*下面一句是开启了DMA的下一次传输，如果没有下面的ENABLE则传输一次结束后停止*/
DMA_Cmd(DMA2_Stream5, ENABLE);                         //开启DMA传输！！！！！！！！！！！
}
i++;
delay_ms(10);
if(i==20)
{
LED1=!LED1;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}

只看该作者 · 2021-7-7 12:44

三.总结
DMA是一个非常有利的传输工具，对于海量数据传输极有优势，可以解放CPU，提高传输效率。我们通常用到DMA都是在内存和外设之间进行数据传输，而串口又是极为重要的外设，因此这里以串口为例来详细说明了DMA传输的各种模式。对于其他外设传输也类似，可以参考做类似处理。如音频，视频数据传输基本都要用到DMA。这里我们对以上内容的几个要点做一个阐述：
1）配置为不同传输模式时注意传输方向的改变。
2）DMA传输不占用CPU资源，因此在DMA传输数据过程中仍可利用CPU干其他事情，不可浪费，具体参考第一个模式代码处理。
3）通过DMA的FIFO自动完成设置(进行封装和解封)，如发送的为u8，而接受为u32,则在接收FIFO自动将四个u8组成u32一次性发给内存空间，这里没有说明，传输和接受默认都是u8，如果感兴趣可以试试。
4）双缓存传输必为循环发送！！！
5）DMA传输本质：将数据从一个地址空间搬运到另一个地址空间！

1万 · 2021-8-6 12:33

对于通道的选择有没有什么说法啊