谈一谈串口DMA的配置和使用

串口DMA的配置和使用

串口DMA

DMA利用好无疑会让串口使用起来更加高效，同时CPU还能处理自己的事情，但是DMA的使用却让代码变得更加的复杂，也使串口配置变得更加麻烦！麻烦？？？也许只是学习的方式不对，代码是变长了，但是思路清晰的话，也就是在原来串口加了点东西而已。本文让你轻轻松松学会串口DMA！定长数据传输与不定长数据传输都教会你！通过此文，希望能让更多人了解和会使用串口DMA，希望大家多多支持，有无问题都可以参与评论，如果写得好，希望可以给个赞，谢谢！ 读本文前，如果你对DMA不是很了解的可以看我的这篇博文《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》，里面详细介绍了DMA的一些基础知识。

  测试平台：STM32F103C8T6
库版本：官方库3.5版本
关键词：串口DMA；定长数据传输；不定长数据传输；中断方式
代码下载地址：（超详细、附讲解）串口DMA.zip（点击链接跳转）
                        （https://download.csdn.net/download/weixin_44524484/12417316）

一、串口DMA的配置

本文针对串口2（USART2）如何进行DMA传输进行讲解，如果采用其他串口，注意要修改相应端口配置以及DMA通道。
1、串口的DMA请求映像

通过我之前的博文《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》可以知道，串口2（USART2）的接收（USART2_RX）和发送（USART2_TX）分别在DMA1控制器的通道6和通道7。下图为DMA1控制器的请求映像图。





2、资源说明

STM32F1中，USART2使用的是PA2（USART2_TX）和PA3（USART2_RX），为了方便阅读，使用到的资源列在下表。
[tr]外设GPIO口DMA请求映像通道备注[/tr]

USART2_TX	PA2	DMA1通道7	RAM->USART2的数据传输
USART2_RX	PA3	DMA1通道6	USART2->RAM的数据传输

3、DMA初始化配置

USART2的DMA配置在《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》中分别讲了库函数版和寄存器版两种配置，我这里直接搬用，不理解的可以看看《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》这篇文章。要注意的是库函数最大优势就是便于阅读，所以在DMA初始化配置中我们使用库函数。
首先，我们要先定义三个缓冲区（作全局定义），一个发送缓冲区，两个接收缓冲区，两个接收缓冲区是为了做双缓冲区，目的是为了防止后一次传输的数据覆盖前一次传输的数据，并且留出足够的时间让CPU处理缓冲区数据。双缓冲在串口DMA中有着很重要的意义并起着很大的作用！

//USART2_MAX_TX_LEN和USART2_MAX_RX_LEN在头文件进行了宏定义，分别指USART2最大发送长度和最大接收长度
u8 USART2_TX_BUF[USART2_MAX_TX_LEN];         //发送缓冲,最大USART2_MAX_TX_LEN字节
u8 u1rxbuf[USART2_MAX_RX_LEN];                        //发送数据缓冲区1
u8 u2rxbuf[USART2_MAX_RX_LEN];                        //发送数据缓冲区2
u8 witchbuf=0;                                  //标记当前使用的是哪个缓冲区,0：使用u1rxbuf；1：使用u2rxbuf
u8 USART2_TX_FLAG=0;                                        //USART2发送标志，启动发送时置1
u8 USART2_RX_FLAG=0;                                        //USART2接收标志，启动接收时置1
要说明的是，实际上发送缓冲区可能用不上，因为我们要发送的数据内容和大小都不一定每次都是固定的，可以是变化的，我们只需重新指派新的发送缓冲区地址即可，但是在初始化中我们还是要指定一个发送缓冲区地址。
下面是DMA1_USART2的初始化函数。

void DMA1_USART2_Init(void)
{
        DMA_InitTypeDef DMA1_Init;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
       
        RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);                                                //使能DMA1时钟


        //DMA_USART2_RX  USART2->RAM的数据传输
        DMA_DeInit(DMA1_Channel6);                                                                                                //将DMA的通道6寄存器重设为缺省值
        DMA1_Init.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART2->DR);                                        //启动传输前装入实际RAM地址
        DMA1_Init.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)u1rxbuf;                                            //设置接收缓冲区首地址
        DMA1_Init.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                                                                //数据传输方向，从外设读取到内存
        DMA1_Init.DMA_BufferSize = USART2_MAX_RX_LEN;                                                        //DMA通道的DMA缓存的大小
        DMA1_Init.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;                                //外设地址寄存器不变
        DMA1_Init.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                                                        //内存地址寄存器递增
        DMA1_Init.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;                                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                                                                        //工作在正常模式
        DMA1_Init.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                                                         //DMA通道 x拥有高优先级
        DMA1_Init.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                                                                        //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
         
        DMA_Init(DMA1_Channel6,&DMA1_Init);                                                                         //对DMA通道6进行初始化
       
        //DMA_USART2_TX  RAM->USART2的数据传输
        DMA_DeInit(DMA1_Channel7);                                                                                                //将DMA的通道7寄存器重设为缺省值
        DMA1_Init.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART2->DR);                                        //启动传输前装入实际RAM地址
        DMA1_Init.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART2_TX_BUF;                              //设置发送缓冲区首地址
        DMA1_Init.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;                                                                 //数据传输方向，从内存发送到外设
        DMA1_Init.DMA_BufferSize = USART2_MAX_TX_LEN;                                                        //DMA通道的DMA缓存的大小
        DMA1_Init.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;                                //外设地址寄存器不变
        DMA1_Init.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                                                        //内存地址寄存器递增
        DMA1_Init.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;                                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                                                                        //工作在正常模式
        DMA1_Init.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                                                         //DMA通道 x拥有高优先级
        DMA1_Init.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                                                                        //DMA通道x没有设置为内存到内存传输


        DMA_Init(DMA1_Channel7,&DMA1_Init);                                                                         //对DMA通道7进行初始化
       
        //DMA1通道6 NVIC 配置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel6_IRQn;                                //NVIC通道设置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ;                                //抢占优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                                                //子优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                        //根据指定的参数初始化NVIC寄存器

        //DMA1通道7 NVIC 配置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel7_IRQn;                                //NVIC通道设置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ;                                //抢占优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;                                                //子优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                        //根据指定的参数初始化NVIC寄存器


        DMA_ITConfig(DMA1_Channel6,DMA_IT_TC,ENABLE);                                                        //开USART2 Rx DMA中断
        DMA_ITConfig(DMA1_Channel7,DMA_IT_TC,ENABLE);                                                        //开USART2 Tx DMA中断


        DMA_Cmd(DMA1_Channel6,ENABLE);                                                                           //使DMA通道6停止工作
        DMA_Cmd(DMA1_Channel7,DISABLE);                                                                           //使DMA通道7停止工作
         
        USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);                                                //开启串口DMA发送
        USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);                                                //开启串口DMA接收
}
相应配置的讲解在《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》中讲解过，这里不再叙述，要注意的是，我们采用中断方式进行DMA传输。正常情况下，我们传输完数据要进行相应的处理，那我们怎么知道什么时候数据传输完成了呢？这时候就借助DMA传输完成中断。既然打开了中断，那一定要注意中断优先级，这里特别指出串口的中断优先级应低于串口DMA通道的中断优先级。
4、串口配置

前面已经完成了DMA的配置，而DMA是不能单独使用的，所以不要忘了配置要用到的串口USART2。

void Initial_UART2(unsigned long baudrate)
{
        //GPIO端口设置
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
       
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);        //使能USART2，GPIOA时钟
       
        //USART2_TX   GPIOA.2初始化
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;                                                                                //PA.2
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                                                                        //复用推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                                                                //GPIO速率50MHz
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                                                                        //初始化GPIOA.2
       
        //USART2_RX          GPIOA.3初始化
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;                                                                                //PA.3
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;                                                        //浮空输入
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                                                                        //初始化GPIOA.3
         
        //USART 初始化设置
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate;                                                                        //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(USART2, &USART_InitStructure);                                                                                 //初始化串口2
       
        //中断开启设置
        USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE, ENABLE);                                                                        //开启检测串口空闲状态中断
        USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);                                                                                        //清除USART2标志位
       
        USART_Cmd(USART2, ENABLE);                                                                                                                //使能串口2
       
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;                                                                //NVIC通道设置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 8;                                                //抢占优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;                                                                //响应优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                                        //根据指定的参数初始化NVIC寄存器
       
        DMA1_USART2_Init();                                                                                                                                //DMA1_USART2初始化
}
可以注意到，我这里定义的串口中断抢占优先级低于DMA中断的抢占优先级。细心点可以看到，我开启了串口空闲中断。为什么呢？因为通常情况下我们是不知道接收数据的长度的，这样我们是没有办法利用DMA传输完成标志位来判断是否完成接收，所以我们这里采用串口空闲中断来判断数据是否接收完成，接收完成了会进入串口空闲中断。串口配置的最后进行了串口2（USART2）DMA的初始化，这样直接初始化串口也直接包括了串口DMA的初始化，主函数初始化只需一步即可。
二、串口DMA的使用

前面我们已经完成了串口的配置及DMA的配置，接下来讲讲怎么使用。

• 发送数据：没什么特殊的，我们只需指定DMA外设缓冲区首地址以及数据长度（即设置发送数据的地址）并开启DMA1通道7即可。
  
• 接收数据：接收串口来数据有两种，一种是不定长数据（也就是每次接收到数据的长度都不一样），另一种是定长数据（接收到的数据每次都相同）。对于定长数据我们只需检测DMA传输完成标志位即可；而对于不定长数据，可以通过串口的空闲中断来判断数据是否接收完成。所以，接收完不定长的数据后，需要重新赋值计数值，这样才可以进行下一次数据传输。
  
  

详细的使用下文进行介绍。
1、发送数据

发送数据上有两种形式，一种是以数组的形式发送，此情况下要知道数组有效元素的个数；另一种就是类似“printf”的形式，此形式可以基于第一种情况稍作修改。
（1）数组的形式发送数据

使用串口DMA发送数据，默认情况下我们要关闭DMA1通道7（即串口2的DMA发送通道），因为一旦开启通道7就会开始发送数据，没有要发送数据时自然是要关闭的。
发送数据步骤如下：

• 判断上一次发送数据是否完成，未完成就等待数据发送完成。有两种方法，一种是直接判断DMA传输完成标志位，另一种判断我们自己定义全局变量USART2_TX_FLAG是否置1（即上一次发送未完成）。我更喜欢使用第二种方法。
  
• 指定发送缓冲区首地址，也就是待发送数据的地址。
  
• 指定待发送数据长度。
  
• 开启DMA通道7启动DMA发送。
  
• 产生DMA通道7传输完成中断，清除中断标志位。
  
• 关闭DMA通道7，并清除USART2_TX_FLAG（清0）。
  
  

接下来给出串口DMA发送数据的代码。

//DMA 发送应用源码
void DMA_USART2_Tx_Data(u8 *buffer, u32 size)
{
        while(USART2_TX_FLAG);                                                //等待上一次发送完成（USART2_TX_FLAG为1即还在发送数据）
        USART2_TX_FLAG=1;                                                        //USART2发送标志（启动发送）
        DMA1_Channel7->CMAR  = (uint32_t)buffer;        //设置要发送的数据地址
        DMA1_Channel7->CNDTR = size;                            //设置要发送的字节数目
        DMA_Cmd(DMA1_Channel7, ENABLE);                                //开始DMA发送
}


//DMA1通道7中断
void DMA1_Channel7_IRQHandler(void)
{
        if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC7)!= RESET)        //DMA接收完成标志
        {
                DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC7);         //清除中断标志
                USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);        //清除串口2的标志位
                DMA_Cmd(DMA1_Channel7, DISABLE );           //关闭USART2 TX DMA1 所指示的通道
                USART2_TX_FLAG=0;                                                //USART2发送标志(关闭)
        }
}
至此，串口DMA发送数据完成。细心点可以发现我这里居然直接配置寄存器，因为这样简单快捷，不用像库函数那样重新初始化DMA的配置。寄存器使用请查看《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》的寄存器那块的内容。
（2）类似printf形式发送数据

上述学习，使用DMA_USART2_Tx_Data();函数可以很方便的发送一个数组的数据，但是有时候我们还是喜欢使用printf();，今天讲串口DMA，当然要讲到位，让串口DMA也能实现强大的printf();功能。
首先需要用到以下两个库：
#include "string.h"
#include
这里我们重新编写一个属于自己的“printf”函数（注释很详细，不再讲解）。

void USART2_printf(char *format, ...)
{
        //VA_LIST 是在C语言中解决变参问题的一组宏，所在头文件：#include ，用于获取不确定个数的参数。
        va_list arg_ptr;                                                                                                                //实例化可变长参数列表
       
        while(USART2_TX_FLAG);                                                                                                        //等待上一次发送完成（USART2_TX_FLAG为1即还在发送数据）
       
        va_start(arg_ptr, format);                                                                                                 //初始化可变参数列表，设置format为可变长列表的起始点（第一个元素）
       
        // USART2_MAX_TX_LEN+1可接受的最大字符数(非字节数，UNICODE一个字符两个字节), 防止产生数组越界
        vsnprintf((char*)USART2_TX_BUF, USART2_MAX_TX_LEN+1, format, arg_ptr);        //从USART2_TX_BUF的首地址开始拼合，拼合format内容；USART2_MAX_TX_LEN+1限制长度，防止产生数组越界
       
        va_end(arg_ptr);                                                                                                                //注意必须关闭

        DMA_USART2_Tx_Data(USART2_TX_BUF,strlen((const char*)USART2_TX_BUF));        //发送USART2_TX_BUF内容
}

串口DMA的配置和使用

串口DMA

DMA利用好无疑会让串口使用起来更加高效，同时CPU还能处理自己的事情，但是DMA的使用却让代码变得更加的复杂，也使串口配置变得更加麻烦！麻烦？？？也许只是学习的方式不对，代码是变长了，但是思路清晰的话，也就是在原来串口加了点东西而已。本文让你轻轻松松学会串口DMA！定长数据传输与不定长数据传输都教会你！通过此文，希望能让更多人了解和会使用串口DMA，希望大家多多支持，有无问题都可以参与评论，如果写得好，希望可以给个赞，谢谢！ 读本文前，如果你对DMA不是很了解的可以看我的这篇博文《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》，里面详细介绍了DMA的一些基础知识。

  测试平台：STM32F103C8T6
库版本：官方库3.5版本
关键词：串口DMA；定长数据传输；不定长数据传输；中断方式
代码下载地址：（超详细、附讲解）串口DMA.zip（点击链接跳转）
                        （https://download.csdn.net/download/weixin_44524484/12417316）

一、串口DMA的配置

本文针对串口2（USART2）如何进行DMA传输进行讲解，如果采用其他串口，注意要修改相应端口配置以及DMA通道。
1、串口的DMA请求映像

通过我之前的博文《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》可以知道，串口2（USART2）的接收（USART2_RX）和发送（USART2_TX）分别在DMA1控制器的通道6和通道7。下图为DMA1控制器的请求映像图。





2、资源说明

STM32F1中，USART2使用的是PA2（USART2_TX）和PA3（USART2_RX），为了方便阅读，使用到的资源列在下表。
[tr]外设GPIO口DMA请求映像通道备注[/tr]

USART2_TX	PA2	DMA1通道7	RAM->USART2的数据传输
USART2_RX	PA3	DMA1通道6	USART2->RAM的数据传输

3、DMA初始化配置

USART2的DMA配置在《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》中分别讲了库函数版和寄存器版两种配置，我这里直接搬用，不理解的可以看看《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》这篇文章。要注意的是库函数最大优势就是便于阅读，所以在DMA初始化配置中我们使用库函数。
首先，我们要先定义三个缓冲区（作全局定义），一个发送缓冲区，两个接收缓冲区，两个接收缓冲区是为了做双缓冲区，目的是为了防止后一次传输的数据覆盖前一次传输的数据，并且留出足够的时间让CPU处理缓冲区数据。双缓冲在串口DMA中有着很重要的意义并起着很大的作用！

//USART2_MAX_TX_LEN和USART2_MAX_RX_LEN在头文件进行了宏定义，分别指USART2最大发送长度和最大接收长度
u8 USART2_TX_BUF[USART2_MAX_TX_LEN];         //发送缓冲,最大USART2_MAX_TX_LEN字节
u8 u1rxbuf[USART2_MAX_RX_LEN];                        //发送数据缓冲区1
u8 u2rxbuf[USART2_MAX_RX_LEN];                        //发送数据缓冲区2
u8 witchbuf=0;                                  //标记当前使用的是哪个缓冲区,0：使用u1rxbuf；1：使用u2rxbuf
u8 USART2_TX_FLAG=0;                                        //USART2发送标志，启动发送时置1
u8 USART2_RX_FLAG=0;                                        //USART2接收标志，启动接收时置1
要说明的是，实际上发送缓冲区可能用不上，因为我们要发送的数据内容和大小都不一定每次都是固定的，可以是变化的，我们只需重新指派新的发送缓冲区地址即可，但是在初始化中我们还是要指定一个发送缓冲区地址。
下面是DMA1_USART2的初始化函数。

void DMA1_USART2_Init(void)
{
        DMA_InitTypeDef DMA1_Init;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
       
        RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);                                                //使能DMA1时钟


        //DMA_USART2_RX  USART2->RAM的数据传输
        DMA_DeInit(DMA1_Channel6);                                                                                                //将DMA的通道6寄存器重设为缺省值
        DMA1_Init.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART2->DR);                                        //启动传输前装入实际RAM地址
        DMA1_Init.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)u1rxbuf;                                            //设置接收缓冲区首地址
        DMA1_Init.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                                                                //数据传输方向，从外设读取到内存
        DMA1_Init.DMA_BufferSize = USART2_MAX_RX_LEN;                                                        //DMA通道的DMA缓存的大小
        DMA1_Init.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;                                //外设地址寄存器不变
        DMA1_Init.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                                                        //内存地址寄存器递增
        DMA1_Init.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;                                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                                                                        //工作在正常模式
        DMA1_Init.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                                                         //DMA通道 x拥有高优先级
        DMA1_Init.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                                                                        //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
         
        DMA_Init(DMA1_Channel6,&DMA1_Init);                                                                         //对DMA通道6进行初始化
       
        //DMA_USART2_TX  RAM->USART2的数据传输
        DMA_DeInit(DMA1_Channel7);                                                                                                //将DMA的通道7寄存器重设为缺省值
        DMA1_Init.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&USART2->DR);                                        //启动传输前装入实际RAM地址
        DMA1_Init.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)USART2_TX_BUF;                              //设置发送缓冲区首地址
        DMA1_Init.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;                                                                 //数据传输方向，从内存发送到外设
        DMA1_Init.DMA_BufferSize = USART2_MAX_TX_LEN;                                                        //DMA通道的DMA缓存的大小
        DMA1_Init.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;                                //外设地址寄存器不变
        DMA1_Init.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                                                        //内存地址寄存器递增
        DMA1_Init.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;                                        //数据宽度为8位
        DMA1_Init.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                                                                        //工作在正常模式
        DMA1_Init.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                                                         //DMA通道 x拥有高优先级
        DMA1_Init.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                                                                        //DMA通道x没有设置为内存到内存传输


        DMA_Init(DMA1_Channel7,&DMA1_Init);                                                                         //对DMA通道7进行初始化
       
        //DMA1通道6 NVIC 配置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel6_IRQn;                                //NVIC通道设置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ;                                //抢占优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                                                //子优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                        //根据指定的参数初始化NVIC寄存器

        //DMA1通道7 NVIC 配置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel7_IRQn;                                //NVIC通道设置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ;                                //抢占优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;                                                //子优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                        //根据指定的参数初始化NVIC寄存器


        DMA_ITConfig(DMA1_Channel6,DMA_IT_TC,ENABLE);                                                        //开USART2 Rx DMA中断
        DMA_ITConfig(DMA1_Channel7,DMA_IT_TC,ENABLE);                                                        //开USART2 Tx DMA中断


        DMA_Cmd(DMA1_Channel6,ENABLE);                                                                           //使DMA通道6停止工作
        DMA_Cmd(DMA1_Channel7,DISABLE);                                                                           //使DMA通道7停止工作
         
        USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);                                                //开启串口DMA发送
        USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Rx, ENABLE);                                                //开启串口DMA接收
}
相应配置的讲解在《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》中讲解过，这里不再叙述，要注意的是，我们采用中断方式进行DMA传输。正常情况下，我们传输完数据要进行相应的处理，那我们怎么知道什么时候数据传输完成了呢？这时候就借助DMA传输完成中断。既然打开了中断，那一定要注意中断优先级，这里特别指出串口的中断优先级应低于串口DMA通道的中断优先级。
4、串口配置

前面已经完成了DMA的配置，而DMA是不能单独使用的，所以不要忘了配置要用到的串口USART2。

void Initial_UART2(unsigned long baudrate)
{
        //GPIO端口设置
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
       
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);        //使能USART2，GPIOA时钟
       
        //USART2_TX   GPIOA.2初始化
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;                                                                                //PA.2
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                                                                        //复用推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                                                                //GPIO速率50MHz
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                                                                        //初始化GPIOA.2
       
        //USART2_RX          GPIOA.3初始化
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;                                                                                //PA.3
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;                                                        //浮空输入
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                                                                        //初始化GPIOA.3
         
        //USART 初始化设置
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate;                                                                        //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(USART2, &USART_InitStructure);                                                                                 //初始化串口2
       
        //中断开启设置
        USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE, ENABLE);                                                                        //开启检测串口空闲状态中断
        USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);                                                                                        //清除USART2标志位
       
        USART_Cmd(USART2, ENABLE);                                                                                                                //使能串口2
       
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;                                                                //NVIC通道设置
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 8;                                                //抢占优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;                                                                //响应优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                                                                        //根据指定的参数初始化NVIC寄存器
       
        DMA1_USART2_Init();                                                                                                                                //DMA1_USART2初始化
}
可以注意到，我这里定义的串口中断抢占优先级低于DMA中断的抢占优先级。细心点可以看到，我开启了串口空闲中断。为什么呢？因为通常情况下我们是不知道接收数据的长度的，这样我们是没有办法利用DMA传输完成标志位来判断是否完成接收，所以我们这里采用串口空闲中断来判断数据是否接收完成，接收完成了会进入串口空闲中断。串口配置的最后进行了串口2（USART2）DMA的初始化，这样直接初始化串口也直接包括了串口DMA的初始化，主函数初始化只需一步即可。
二、串口DMA的使用

前面我们已经完成了串口的配置及DMA的配置，接下来讲讲怎么使用。

• 发送数据：没什么特殊的，我们只需指定DMA外设缓冲区首地址以及数据长度（即设置发送数据的地址）并开启DMA1通道7即可。
  
• 接收数据：接收串口来数据有两种，一种是不定长数据（也就是每次接收到数据的长度都不一样），另一种是定长数据（接收到的数据每次都相同）。对于定长数据我们只需检测DMA传输完成标志位即可；而对于不定长数据，可以通过串口的空闲中断来判断数据是否接收完成。所以，接收完不定长的数据后，需要重新赋值计数值，这样才可以进行下一次数据传输。
  
  

详细的使用下文进行介绍。
1、发送数据

发送数据上有两种形式，一种是以数组的形式发送，此情况下要知道数组有效元素的个数；另一种就是类似“printf”的形式，此形式可以基于第一种情况稍作修改。
（1）数组的形式发送数据

使用串口DMA发送数据，默认情况下我们要关闭DMA1通道7（即串口2的DMA发送通道），因为一旦开启通道7就会开始发送数据，没有要发送数据时自然是要关闭的。
发送数据步骤如下：

• 判断上一次发送数据是否完成，未完成就等待数据发送完成。有两种方法，一种是直接判断DMA传输完成标志位，另一种判断我们自己定义全局变量USART2_TX_FLAG是否置1（即上一次发送未完成）。我更喜欢使用第二种方法。
  
• 指定发送缓冲区首地址，也就是待发送数据的地址。
  
• 指定待发送数据长度。
  
• 开启DMA通道7启动DMA发送。
  
• 产生DMA通道7传输完成中断，清除中断标志位。
  
• 关闭DMA通道7，并清除USART2_TX_FLAG（清0）。
  
  

接下来给出串口DMA发送数据的代码。

//DMA 发送应用源码
void DMA_USART2_Tx_Data(u8 *buffer, u32 size)
{
        while(USART2_TX_FLAG);                                                //等待上一次发送完成（USART2_TX_FLAG为1即还在发送数据）
        USART2_TX_FLAG=1;                                                        //USART2发送标志（启动发送）
        DMA1_Channel7->CMAR  = (uint32_t)buffer;        //设置要发送的数据地址
        DMA1_Channel7->CNDTR = size;                            //设置要发送的字节数目
        DMA_Cmd(DMA1_Channel7, ENABLE);                                //开始DMA发送
}


//DMA1通道7中断
void DMA1_Channel7_IRQHandler(void)
{
        if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC7)!= RESET)        //DMA接收完成标志
        {
                DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC7);         //清除中断标志
                USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);        //清除串口2的标志位
                DMA_Cmd(DMA1_Channel7, DISABLE );           //关闭USART2 TX DMA1 所指示的通道
                USART2_TX_FLAG=0;                                                //USART2发送标志(关闭)
        }
}
至此，串口DMA发送数据完成。细心点可以发现我这里居然直接配置寄存器，因为这样简单快捷，不用像库函数那样重新初始化DMA的配置。寄存器使用请查看《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》的寄存器那块的内容。
（2）类似printf形式发送数据

上述学习，使用DMA_USART2_Tx_Data();函数可以很方便的发送一个数组的数据，但是有时候我们还是喜欢使用printf();，今天讲串口DMA，当然要讲到位，让串口DMA也能实现强大的printf();功能。
首先需要用到以下两个库：
#include "string.h"
#include
这里我们重新编写一个属于自己的“printf”函数（注释很详细，不再讲解）。

void USART2_printf(char *format, ...)
{
        //VA_LIST 是在C语言中解决变参问题的一组宏，所在头文件：#include ，用于获取不确定个数的参数。
        va_list arg_ptr;                                                                                                                //实例化可变长参数列表
       
        while(USART2_TX_FLAG);                                                                                                        //等待上一次发送完成（USART2_TX_FLAG为1即还在发送数据）
       
        va_start(arg_ptr, format);                                                                                                 //初始化可变参数列表，设置format为可变长列表的起始点（第一个元素）
       
        // USART2_MAX_TX_LEN+1可接受的最大字符数(非字节数，UNICODE一个字符两个字节), 防止产生数组越界
        vsnprintf((char*)USART2_TX_BUF, USART2_MAX_TX_LEN+1, format, arg_ptr);        //从USART2_TX_BUF的首地址开始拼合，拼合format内容；USART2_MAX_TX_LEN+1限制长度，防止产生数组越界
       
        va_end(arg_ptr);                                                                                                                //注意必须关闭

        DMA_USART2_Tx_Data(USART2_TX_BUF,strlen((const char*)USART2_TX_BUF));        //发送USART2_TX_BUF内容
}

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2、接收数据

说到接收数据，大家应该知道定长数据和不定长数据吧。实际应用中，如果你使用某传感器模块，一般传感器输出的数据包长度是固定，这就是定长数据；但使用中，我们也可能接收不定长数据，而且是很大可能，正如前面我介绍发送数据一样，我们我们输出的数据长度随时都会变化，这时候就是不定长数据了。
（1）双缓冲区

介绍如何使用串口DMA接收数据前，先得讲解双缓冲！双缓冲非常重要，在《STM32 | DMA配置和使用如此简单（超详细）》中粗略讲了怎么使用，这里实战当然要细讲。如果接收中断间隔时间非常短（即发送数据帧的速率很快），MCU来不及处理此次接收到的数据，又产生中断，这时不能直接开启DMA通道，否则数据会被覆盖。有2种方式解决。

• 在重新开启接收DMA通道之前，将DMA_Rx_Buf缓冲区里面的数据复制到另外一个数组中，然后再开启DMA，然后马上处理复制出来的数据。
  
• 建立双缓冲，设置一个缓冲区标志（用来指示当前处在哪个缓冲区），每完成一次传输就通过重新配置DMA_MemoryBaseAddr的缓冲区地址，下次传输数据就会保存到新的缓冲区中，可以通过自定义缓存区标志来判断和切换，这样可以避免缓冲区数据来不及处理就被覆盖的情况，也能为处理数据留出更多地时间（指到下次传输完成）。
  
  

（2）接收定长数据

接收定长数据推荐直接使用DMA传输完成中断，只要DMA通道的DMA缓存的大小不变，每次缓存满了就会产生DMA传输完成中断，这样就能保住每次接收到的数据都是一样长度的。有人会说：“其实定长数据就是不定长数据的一种，何必使用使用DMA中断。”这句话有对的，但不全对！前面说过接收不定长数据我们采用串口空闲中断来实现，如果说串口接收到的数据是不连续的，那请问如何接收定长数据？加个变量计数？那麻不麻烦，老是中断你不累CPU都累。既然是定长数据，有个容器，容器满了就告诉CPU满了，这么简单的接收定长数据的方法何乐而不为呢！

//处理DMA1 通道6的接收完成中断
void DMA1_Channel6_IRQHandler(void)
{
        u8 *p;
        if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC6)!= RESET)                //DMA接收完成标志
        {
                DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC6);                 //清除中断标志
                USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);                //清除USART2标志位
                DMA_Cmd(DMA1_Channel6, DISABLE );                   //关闭USART2 TX DMA1 所指示的通道
                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_Channel6->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_Channel6->CMAR=(u32)u2rxbuf;                //切换为u2rxbuf缓冲区地址
                        witchbuf=1;                                     //下一次切换为u1rxbuf
                }
                DMA1_Channel6->CNDTR = USART2_MAX_RX_LEN;        //DMA通道的DMA缓存的大小
                DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);                     //使能USART2 TX DMA1 所指示的通道
               
                //******************↓↓↓↓↓这里作数据处理↓↓↓↓↓******************//
               
                DMA_USART2_Tx_Data(p,USART2_MAX_RX_LEN);
               
                //******************↑↑↑↑↑这里作数据处理↑↑↑↑↑******************//
               
        }
}
上述代码可见，采用了双缓冲的方式，这样就有足够的时间来处理数据，粗略估算一下处理数据的时间为DMA通道重新开启到下一次中断产生（也就意味着处理数据的时间包括两次数据传输间的部分空闲时间+下次传输数据过程的时间）。这样完全够时间处理数据，我测试接收间隔时间1ms数据包也都不成问题。
悄悄说一句，如果你爱“作”，你可以搞个N缓冲区，当然，提前告诉你，这样子你只能在主函数中处理数据。
（3）接收不定长数据

接收不定长数据相当于和串口聊天，每次聊天的内容都不一定一样，但每句话都会有间隔的时间，可以理解为空闲时间，由此可以利用串口空闲中断来判断一次数据传输是否完成。不过我虽定义了两个缓冲区，但对于不定长数据，还必须知道所接收数据的长度，只有这样才能正确处理数据。同样，我们还可以借助DMA的一个库函数DMA_GetCurrDataCounter()或直接读DMA通道x传输数量寄存器(DMA_CNDTRx)。
接收不定长数据大致上可以效仿定长数据的步骤。

//串口2中断函数
void USART2_IRQHandler(void)                       
{
        u8 *p;
        u8 USART2_RX_LEN = 0;                                                                                        //接收数据长度
        if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_IDLE) != RESET)                        //串口2空闲中断
        {
                USART_ReceiveData(USART2);                                                                         //清除串口2空闲中断IDLE标志位
                USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);                                                //清除USART2标志位
                DMA_Cmd(DMA1_Channel6, DISABLE );                                                   //关闭USART2 TX DMA1 所指示的通道
                USART2_RX_LEN = USART2_MAX_RX_LEN - DMA1_Channel6->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_Channel6->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_Channel6->CMAR=(u32)u2rxbuf;                                                //切换为u2rxbuf缓冲区地址
                        witchbuf=1;                                                                     //下一次切换为u1rxbuf
                }
                DMA1_Channel6->CNDTR = USART2_MAX_RX_LEN;                                        //DMA通道的DMA缓存的大小
                DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);                                                     //使能USART2 TX DMA1 所指示的通道
               
                //******************↓↓↓↓↓这里作数据处理↓↓↓↓↓******************//
               
                DMA_USART2_Tx_Data(p,USART2_RX_LEN);
               
                //******************↑↑↑↑↑这里作数据处理↑↑↑↑↑******************//
               
  }
}
找不同，你找到了吗？串口2空闲中断和DMA1通道6接收完成中断仅仅三条代码不同，但是整个步骤也仅仅是多了一步。

USART2_RX_LEN = USART2_MAX_RX_LEN - DMA1_Channel6->CNDTR; //获得接收到的字节数

没错，就是多了这一步。因为接收的是不定长数据，所以必须求出数据长度，这里就用了个很巧妙的方法！DMA通道x传输数量寄存器(DMA_CNDTRx)在通道开启后该寄存器变为只读，指示剩余的待传输字节数目。寄存器内容在每次DMA传输后递减。所以用总缓冲区大小 - 剩下缓冲区大小即可求出使用掉的缓冲区大小，也就是接收数据的长度。

  DMA_USART2_Tx_Data(p,USART2_RX_LEN);

第二条代码的不同就是在数据处理那里，因为数据长度不再是USART2_MAX_RX_LEN，自然要换成USART2_RX_LEN。

  USART_ReceiveData(USART2); //清除串口2空闲中断IDLE标志位

第三条代码不同之处就是上面这条，同样是清除中断标志位，为什么不用USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_IDLE); 清除串口空闲中断标志位？
通过查阅中文参考手册，串口的状态寄存器(USART_SR)第四位IDLE位如下：
状态寄存器(USART_SR)
[tr]数据位         功能    [/tr]

位 4	IDLE：监测到总线空闲 (IDLE line detected) 当检测到总线空闲时，该位被硬件置位。如果USART_CR1中的IDLEIE为’1’，则产生中断。由软件序列清除该位(先读USART_SR，然后读USART_DR)。 0：没有检测到空闲总线； 1：检测到空闲总线。 注意：IDLE位不会再次被置高直到RXNE位被置起(即又检测到一次空闲总线)

可以发现，如果要清除空闲中断就必须读一次串口，于是使用USART_ReceiveData库函数读一次串口即可。
最后要注意的是，可接收不定长数据的长度不可大于或等于缓冲区设定的大小，即USART2_RX_LEN < USART2_MAX_RX_LEN。
三、总结

本文详细介绍了串口DMA的配置和使用，也详细讲解了双缓冲的方式。在使用串口DMA的时候要注意的是接收定长数据和不定长数据的使用，如果接收定长数据且数据是连续的可以使用串口空闲中断，但要注意USART2_RX_LEN < USART2_MAX_RX_LEN；如果数据不是连续的，把串口空闲中断关闭，采用DMA传输完成中断来接收定长数据。如果看过我的这篇博文《STM32 | 基于NRF24L01串口透传（不定长数据无线串口双向传输）》应该清楚我写本文的目的，你可以把串口DMA应用在NRF24L01串口透传上，这样大大提高了MCU的使用效率。最后，欢迎大家发表讨论，希望这篇文章能帮助学习DMA或串口DMA的人！