1 前言

直接存儲器訪問（Direct Memory Access），簡稱DMA。DMA是CPU一個(gè)用于數(shù)據(jù)從一個(gè)地址空間到另一地址空間“搬運(yùn)”（拷貝）的組件，數(shù)據(jù)拷貝過程不需CPU干預(yù)，數(shù)據(jù)拷貝結(jié)束則通知CPU處理。因此，大量數(shù)據(jù)拷貝時(shí)，使用DMA可以釋放CPU資源。DMA數(shù)據(jù)拷貝過程，典型的有：

• 內(nèi)存—>內(nèi)存，內(nèi)存間拷貝
• 外設(shè)—>內(nèi)存，如uart、spi、i2c等總線接收數(shù)據(jù)過程
• 內(nèi)存—>外設(shè)，如uart、spi、i2c等總線發(fā)送數(shù)據(jù)過程

2 串口有必要使用DMA嗎

串口(uart)是一種低速的串行異步通信，適用于低速通信場景，通常使用的波特率小于或等于115200bps。對于小于或者等于115200bps波特率的，而且數(shù)據(jù)量不大的通信場景，一般沒必要使用DMA，或者說使用DMA并未能充分發(fā)揮出DMA的作用。

對于數(shù)量大，或者波特率提高時(shí)，必須使用DMA以釋放CPU資源，因?yàn)楦卟ㄌ芈士赡軒磉@樣的問題：

• 對于發(fā)送，使用循環(huán)發(fā)送，可能阻塞線程，需要消耗大量CPU資源“搬運(yùn)”數(shù)據(jù)，浪費(fèi)CPU
• 對于發(fā)送，使用中斷發(fā)送，不會阻塞線程，但需浪費(fèi)大量中斷資源，CPU頻繁響應(yīng)中斷；以115200bps波特率，1s傳輸11520字節(jié)，大約69us需響應(yīng)一次中斷，如波特率再提高，將消耗更多CPU資源
• 對于接收，如仍采用傳統(tǒng)的中斷模式接收，同樣會因?yàn)轭l繁中斷導(dǎo)致消耗大量CPU資源

因此，高波特率場景下，串口非常有必要使用DMA。

3DMA實(shí)現(xiàn)方式

4 STM32串口使用DMA

關(guān)于STM32串口使用DMA，不乏一些開發(fā)板例程及網(wǎng)絡(luò)上一些博主的使用教程。使用步驟、流程、配置基本大同小異，正確性也沒什么毛病，但都是一些基本的Demo例子，作為學(xué)習(xí)過程沒問題；實(shí)際項(xiàng)目使用缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性，數(shù)據(jù)量大時(shí)可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常。

測試平臺:

• STM32F030C8T6
• UART1/UART2
• DMA1 Channel2—Channel5
• ST標(biāo)準(zhǔn)庫
• 主頻48MHz（外部12MHz晶振）

5 串口DMA接收

5.1 基本流程

5.2 相關(guān)配置

關(guān)鍵步驟

【1】初始化串口

【2】使能串口DMA接收模式，使能串口空閑中斷

【3】配置DMA參數(shù)，使能DMA通道buf半滿（傳輸一半數(shù)據(jù)）中斷、buf溢滿（傳輸數(shù)據(jù)完成）中斷

為什么需要使用DMA 通道buf半滿中斷？

很多串口DMA模式接收的教程、例子，基本是使用了“空間中斷”+“DMA傳輸完成中斷”來接收數(shù)據(jù)。實(shí)質(zhì)上這是存在風(fēng)險(xiǎn)的，當(dāng)DMA傳輸數(shù)據(jù)完成，CPU介入開始拷貝DMA通道buf數(shù)據(jù)，如果此時(shí)串口繼續(xù)有數(shù)據(jù)進(jìn)來，DMA繼續(xù)搬運(yùn)數(shù)據(jù)到buf，就有可能將數(shù)據(jù)覆蓋，因?yàn)镈MA數(shù)據(jù)搬運(yùn)是不受CPU控制的，即使你關(guān)閉了CPU中斷。

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ㄐ枰鲭pbuf，CPU和DMA各自一塊內(nèi)存交替訪問，即是"乒乓緩存” ，處理流程步驟應(yīng)該是這樣：

【1】第一步，DMA先將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到buf1，搬運(yùn)完成通知CPU來拷貝buf1數(shù)據(jù) 【2】第二步，DMA將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到buf2，與CPU拷貝buf1數(shù)據(jù)不會沖突 【3】第三步，buf2數(shù)據(jù)搬運(yùn)完成，通知CPU來拷貝buf2數(shù)據(jù) 【4】執(zhí)行完第三步，DMA返回執(zhí)行第一步，一直循環(huán)

STM32F0系列DMA不支持雙緩存（以具體型號為準(zhǔn)）機(jī)制，但提供了一個(gè)buf"半滿中斷"，即是數(shù)據(jù)搬運(yùn)到buf大小的一半時(shí)，可以產(chǎn)生一個(gè)中斷信號?；谶@個(gè)機(jī)制，我們可以實(shí)現(xiàn)雙緩存功能，只需將buf空間開辟大一點(diǎn)即可。

【1】第一步，DMA將數(shù)據(jù)搬運(yùn)完成buf的前一半時(shí)，產(chǎn)生“半滿中斷”，CPU來拷貝buf前半部分?jǐn)?shù)據(jù) 【2】第二步，DMA繼續(xù)將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到buf的后半部分，與CPU拷貝buf前半部數(shù)據(jù)不會沖突 【3】第三步，buf后半部分?jǐn)?shù)據(jù)搬運(yùn)完成，觸發(fā)“溢滿中斷”，CPU來拷貝buf后半部分?jǐn)?shù)據(jù) 【4】執(zhí)行完第三步，DMA返回執(zhí)行第一步，一直循環(huán)

UART2 DMA模式接收配置代碼如下，與其他外設(shè)使用DMA的配置基本一致，留意關(guān)鍵配置：

• 串口接收，DMA通道工作模式設(shè)為連續(xù)模式
• 使能DMA通道接收buf半滿中斷、溢滿（傳輸完成）中斷
• 啟動(dòng)DMA通道前清空相關(guān)狀態(tài)標(biāo)識，防止首次傳輸錯(cuò)亂數(shù)據(jù)

void bsp_uart2_dmarx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size){   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  DMA_DeInit(DMA1_Channel5);  DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (uint32_t)&(USART2->RDR);/* UART2接收數(shù)據(jù)地址 */ DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr   = (uint32_t)mem_addr; /* 接收buf */ DMA_InitStructure.DMA_DIR      = DMA_DIR_PeripheralSRC;  /* 傳輸方向:外設(shè)->內(nèi)存 */ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize    = mem_size; /* 接收buf大小 */ DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc   = DMA_PeripheralInc_Disable;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc    = DMA_MemoryInc_Enable;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize   = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode      = DMA_Mode_Circular; /* 連續(xù)模式 */ DMA_InitStructure.DMA_Priority     = DMA_Priority_VeryHigh;  DMA_InitStructure.DMA_M2M      = DMA_M2M_Disable;  DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);  DMA_ITConfig(DMA1_Channel5, DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE, ENABLE);/* 使能DMA半滿、溢滿、錯(cuò)誤中斷 */ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC5); /* 清除相關(guān)狀態(tài)標(biāo)識 */ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT5); DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); }

DMA 錯(cuò)誤中斷“DMA_IT_TE”，一般用于前期調(diào)試使用，用于檢查DMA出現(xiàn)錯(cuò)誤的次數(shù)，發(fā)布軟件可以不使能該中斷。

5.3 接收處理

基于上述描述機(jī)制，DMA方式接收串口數(shù)據(jù)，有三種中斷場景需要CPU去將buf數(shù)據(jù)拷貝到fifo中，分別是：

• DMA通道buf溢滿（傳輸完成）場景
• DMA通道buf半滿場景
• 串口空閑中斷場景

前兩者場景，前面文章已經(jīng)描述。串口空閑中斷指的是，數(shù)據(jù)傳輸完成后，串口監(jiān)測到一段時(shí)間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)進(jìn)來，則觸發(fā)產(chǎn)生的中斷信號。

5.3 .1 接收數(shù)據(jù)大小

數(shù)據(jù)傳輸過程是隨機(jī)的，數(shù)據(jù)大小也是不定的，存在幾類情況：

• 數(shù)據(jù)剛好是DMA接收buf的整數(shù)倍，這是理想的狀態(tài)
• 數(shù)據(jù)量小于DMA接收buf或者小于接收buf的一半，此時(shí)會觸發(fā)串口空閑中斷

因此，我們需根據(jù)“DMA通道buf大小”、“DMA通道buf剩余空間大小”、“上一次接收的總數(shù)據(jù)大小”來計(jì)算當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)大小。

/* 獲取DMA通道接收buf剩余空間大小 */uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);

DMA通道buf溢滿場景計(jì)算

接收數(shù)據(jù)大小 = DMA通道buf大小 - 上一次接收的總數(shù)據(jù)大小

DMA通道buf溢滿中斷處理函數(shù)：

void uart_dmarx_done_isr(uint8_t uart_id){   uint16_t recv_size;  recv_size = s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size - s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size;
 fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,        (const uint8_t *)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]), recv_size);
 s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size = 0;}

DMA通道buf半滿場景計(jì)算

接收數(shù)據(jù)大小 = DMA通道接收總數(shù)據(jù)大小 - 上一次接收的總數(shù)據(jù)大小DMA通道接收總數(shù)據(jù)大小 = DMA通道buf大小 - DMA通道buf剩余空間大小

DMA通道buf半滿中斷處理函數(shù)：

void uart_dmarx_half_done_isr(uint8_t uart_id){   uint16_t recv_total_size;   uint16_t recv_size;  if(uart_id == 0) {    recv_total_size = s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size - bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size(); } else if (uart_id == 1) {  recv_total_size = s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size - bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size(); } recv_size = recv_total_size - s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size;  fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,        (const uint8_t *)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]), recv_size); s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size = recv_total_size;/* 記錄接收總數(shù)據(jù)大小 */}

串口空閑中斷場景計(jì)算

串口空閑中斷場景的接收數(shù)據(jù)計(jì)算與“DMA通道buf半滿場景”計(jì)算方式是一樣的。

串口空閑中斷處理函數(shù)：

void uart_dmarx_idle_isr(uint8_t uart_id){   uint16_t recv_total_size;   uint16_t recv_size;  if(uart_id == 0) {    recv_total_size = s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size - bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size(); } else if (uart_id == 1) {  recv_total_size = s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size - bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size(); } recv_size = recv_total_size - s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size; s_UartTxRxCount[uart_id*2+1] += recv_size; fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo,        (const uint8_t *)&(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf[s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size]), recv_size); s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size = recv_total_size;}

注：串口空閑中斷處理函數(shù)，除了將數(shù)據(jù)拷貝到串口接收fifo中，還可以增加特殊處理，如作為串口數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)識、不定長度數(shù)據(jù)處理等等。

5.3.2 接收數(shù)據(jù)偏移地址

將有效數(shù)據(jù)拷貝到fifo中，除了需知道有效數(shù)據(jù)大小外，還需知道數(shù)據(jù)存儲于DMA 接收buf的偏移地址。有效數(shù)據(jù)偏移地址只需記錄上一次接收的總大小即,可，在DMA通道buf全滿中斷處理函數(shù)將該值清零，因?yàn)橄乱淮螖?shù)據(jù)將從buf的開頭存儲。

在DMA通道buf溢滿中斷處理函數(shù)中將數(shù)據(jù)偏移地址清零：

void uart_dmarx_done_isr(uint8_t uart_id){  /* todo */ s_uart_dev[uart_id].last_dmarx_size = 0;}

5.4 應(yīng)用讀取串口數(shù)據(jù)方法

經(jīng)過前面的處理步驟，已將串口數(shù)據(jù)拷貝至接收fifo，應(yīng)用程序任務(wù)只需從fifo獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。前提是，處理效率必須大于DAM接收搬運(yùn)數(shù)據(jù)的效率，否則導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者被覆蓋處理。

6 串口DMA發(fā)送

6.1 基本流程

6.2 相關(guān)配置

關(guān)鍵步驟

【1】初始化串口

【2】使能串口DMA發(fā)送模式

【3】配置DMA發(fā)送通道，這一步無需在初始化設(shè)置，有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)才配置使能DMA發(fā)送通道

UART2 DMA模式發(fā)送配置代碼如下，與其他外設(shè)使用DMA的配置基本一致，留意關(guān)鍵配置：

• 串口發(fā)送是，DMA通道工作模式設(shè)為單次模式（正常模式），每次需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)重新配置DMA
• 使能DMA通道傳輸完成中斷，利用該中斷信息處理一些必要的任務(wù)，如清空發(fā)送狀態(tài)、啟動(dòng)下一次傳輸
• 啟動(dòng)DMA通道前清空相關(guān)狀態(tài)標(biāo)識，防止首次傳輸錯(cuò)亂數(shù)據(jù)

void bsp_uart2_dmatx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size){   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  DMA_DeInit(DMA1_Channel4); DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (uint32_t)&(USART2->TDR);/* UART2發(fā)送數(shù)據(jù)地址 */ DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr   = (uint32_t)mem_addr;  /* 發(fā)送數(shù)據(jù)buf */ DMA_InitStructure.DMA_DIR      = DMA_DIR_PeripheralDST;  /* 傳輸方向:內(nèi)存->外設(shè) */ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize    = mem_size;    /* 發(fā)送數(shù)據(jù)buf大小 */ DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc   = DMA_PeripheralInc_Disable;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc    = DMA_MemoryInc_Enable;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize   = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode      = DMA_Mode_Normal;   /* 單次模式 */ DMA_InitStructure.DMA_Priority     = DMA_Priority_High;   DMA_InitStructure.DMA_M2M      = DMA_M2M_Disable;  DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);   DMA_ITConfig(DMA1_Channel4, DMA_IT_TC|DMA_IT_TE, ENABLE); /* 使能傳輸完成中斷、錯(cuò)誤中斷 */ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC4); /* 清除發(fā)送完成標(biāo)識 */ DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); /* 啟動(dòng)DMA發(fā)送 */}

6.3 發(fā)送處理

串口待發(fā)送數(shù)據(jù)存于發(fā)送fifo中，發(fā)送處理函數(shù)需要做的的任務(wù)就是循環(huán)查詢發(fā)送fifo是否存在數(shù)據(jù)，如存在則將該數(shù)據(jù)拷貝到DMA發(fā)送buf中，然后啟動(dòng)DMA傳輸。前提是需要等待上一次DMA傳輸完畢，即是DMA接收到DMA傳輸完成中斷信號"DMA_IT_TC"。

串口發(fā)送處理函數(shù)：

void uart_poll_dma_tx(uint8_t uart_id){   uint16_t size = 0;  if (0x01 == s_uart_dev[uart_id].status)    {        return;    } size = fifo_read(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo, s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf,      s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf_size); if (size != 0) {        s_UartTxRxCount[uart_id*2+0] += size;    if (uart_id == 0)  {            s_uart_dev[uart_id].status = 0x01; /* DMA發(fā)送狀態(tài) */     bsp_uart1_dmatx_config(s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf, size);  }  else if (uart_id == 1)  {            s_uart_dev[uart_id].status = 0x01; /* DMA發(fā)送狀態(tài),必須在使能DMA傳輸前置位，否則有可能DMA已經(jīng)傳輸并進(jìn)入中斷 */   bsp_uart2_dmatx_config(s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf, size);  } }}

• 注意發(fā)送狀態(tài)標(biāo)識，必須先置為“發(fā)送狀態(tài)”，然后啟動(dòng)DMA 傳輸。如果步驟反過來，在傳輸數(shù)據(jù)量少時(shí)，DMA傳輸時(shí)間短，“DMA_IT_TC”中斷可能比“發(fā)送狀態(tài)標(biāo)識置位”先執(zhí)行，導(dǎo)致程序誤判DMA一直處理發(fā)送狀態(tài)（發(fā)送標(biāo)識無法被清除）。

注：關(guān)于DMA發(fā)送數(shù)據(jù)啟動(dòng)函數(shù)，有些博客文章描述只需改變DMA發(fā)送buf的大小即可；經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，該方法在發(fā)送數(shù)據(jù)量較小時(shí)可行，數(shù)據(jù)量大后，導(dǎo)致發(fā)送失敗，而且不會觸發(fā)DMA發(fā)送完成中斷。因此，可靠辦法是：每次啟動(dòng)DMA發(fā)送，重新配置DMA通道所有參數(shù)。該步驟只是配置寄存器過程，實(shí)質(zhì)上不會占用很多CPU執(zhí)行時(shí)間。

DMA傳輸完成中斷處理函數(shù)：

void uart_dmatx_done_isr(uint8_t uart_id){  s_uart_dev[uart_id].status = 0; /* 清空DMA發(fā)送狀態(tài)標(biāo)識 */}

上述串口發(fā)送處理函數(shù)可以在幾種情況調(diào)用：

• 主線程任務(wù)調(diào)用，前提是線程不能被其他任務(wù)阻塞，否則導(dǎo)致fifo溢出

void thread(void){    uart_poll_dma_tx(DEV_UART1);    uart_poll_dma_tx(DEV_UART2);}

• 定時(shí)器中斷中調(diào)用

void TIMx_IRQHandler(void){    uart_poll_dma_tx(DEV_UART1);    uart_poll_dma_tx(DEV_UART2);}

• DMA通道傳輸完成中斷中調(diào)用

void DMA1_Channel4_5_IRQHandler(void){ if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC4)) {  UartDmaSendDoneIsr(UART_2);  DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);  uart_poll_dma_tx(DEV_UART2); }}

每次拷貝多少數(shù)據(jù)量到DMA發(fā)送buf：

關(guān)于這個(gè)問題，與具體應(yīng)用場景有關(guān)，遵循的原則就是：只要發(fā)送fifo的數(shù)據(jù)量大于等于DMA發(fā)送buf的大小，就應(yīng)該填滿DMA發(fā)送buf，然后啟動(dòng)DMA傳輸，這樣才能充分發(fā)揮會DMA性能。因此，需兼顧每次DMA傳輸?shù)男屎痛跀?shù)據(jù)流實(shí)時(shí)性，參考著幾類實(shí)現(xiàn)：

• 周期查詢發(fā)送fifo數(shù)據(jù)，啟動(dòng)DMA傳輸，充分利用DMA發(fā)送效率，但可能降低串口數(shù)據(jù)流實(shí)時(shí)性
• 實(shí)時(shí)查詢發(fā)送fifo數(shù)據(jù)，加上超時(shí)處理，理想的方法
• 在DMA傳輸完成中斷中處理，保證實(shí)時(shí)連續(xù)數(shù)據(jù)流

7 串口設(shè)備

7.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

/* 串口設(shè)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) */typedef struct{ uint8_t status;   /* 發(fā)送狀態(tài) */ _fifo_t tx_fifo;  /* 發(fā)送fifo */ _fifo_t rx_fifo;  /* 接收fifo */ uint8_t *dmarx_buf;  /* dma接收緩存 */ uint16_t dmarx_buf_size;/* dma接收緩存大小*/ uint8_t *dmatx_buf;  /* dma發(fā)送緩存 */ uint16_t dmatx_buf_size;/* dma發(fā)送緩存大小 */ uint16_t last_dmarx_size;/* dma上一次接收數(shù)據(jù)大小 */}uart_device_t;

7.2 對外接口

/* 串口注冊初始化函數(shù) */void uart_device_init(uint8_t uart_id){   if (uart_id == 1) {  /* 配置串口2收發(fā)fifo */  fifo_register(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo, &s_uart2_tx_buf[0],                       sizeof(s_uart2_tx_buf), fifo_lock, fifo_unlock);  fifo_register(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo, &s_uart2_rx_buf[0],                       sizeof(s_uart2_rx_buf), fifo_lock, fifo_unlock);    /* 配置串口2 DMA收發(fā)buf */  s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf = &s_uart2_dmarx_buf[0];  s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf_size = sizeof(s_uart2_dmarx_buf);  s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf = &s_uart2_dmatx_buf[0];  s_uart_dev[uart_id].dmatx_buf_size = sizeof(s_uart2_dmatx_buf);  bsp_uart2_dmarx_config(s_uart_dev[uart_id].dmarx_buf,           sizeof(s_uart2_dmarx_buf));  s_uart_dev[uart_id].status  = 0; }}
/* 串口發(fā)送函數(shù) */uint16_t uart_write(uint8_t uart_id, const uint8_t *buf, uint16_t size){ return fifo_write(&s_uart_dev[uart_id].tx_fifo, buf, size);}
/* 串口讀取函數(shù) */uint16_t uart_read(uint8_t uart_id, uint8_t *buf, uint16_t size){ return fifo_read(&s_uart_dev[uart_id].rx_fifo, buf, size);}

8 完整源碼

代碼倉庫：https://github.com/Prry/stm32f0-uart-dma

串口&DMA底層配置：

#include #include #include #include "stm32f0xx.h"#include "bsp_uart.h"
/** * @brief   * @param   * @retval  */static void bsp_uart1_gpio_init(void){    GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStructure;#if 0 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE);     GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_0);    GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_0);   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType  = GPIO_OType_PP;    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed   = GPIO_Speed_Level_3;    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);#else RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);     GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_1);    GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_1);   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType  = GPIO_OType_PP;    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed   = GPIO_Speed_Level_3;    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);#endif}
/** * @brief   * @param   * @retval  */static void bsp_uart2_gpio_init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE);  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_1);  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}
/** * @brief   * @param   * @retval  */void bsp_uart1_init(void){ USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  bsp_uart1_gpio_init();  /* 使能串口和DMA時(shí)鐘 */ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);  USART_InitStructure.USART_BaudRate            = 57600; USART_InitStructure.USART_WordLength          = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits            = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode                = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE); /* 使能空閑中斷 */ USART_OverrunDetectionConfig(USART1, USART_OVRDetection_Disable);  USART_Cmd(USART1, ENABLE); USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx|USART_DMAReq_Tx, ENABLE); /* 使能DMA收發(fā) */
 /* 串口中斷 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel         = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 2; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd      = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 /* DMA中斷 */   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel      = DMA1_Channel2_3_IRQn;          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 0;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd      = ENABLE;   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}
/** * @brief   * @param   * @retval  */void bsp_uart2_init(void){ USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  bsp_uart2_gpio_init();  /* 使能串口和DMA時(shí)鐘 */ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
 USART_InitStructure.USART_BaudRate            = 57600; USART_InitStructure.USART_WordLength          = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits            = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode                = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);  USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE, ENABLE); /* 使能空閑中斷 */ USART_OverrunDetectionConfig(USART2, USART_OVRDetection_Disable);  USART_Cmd(USART2, ENABLE); USART_DMACmd(USART2, USART_DMAReq_Rx|USART_DMAReq_Tx, ENABLE);  /* 使能DMA收發(fā) */
 /* 串口中斷 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel         = USART2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 2; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd      = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 /* DMA中斷 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel         = DMA1_Channel4_5_IRQn;          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 0;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd      = ENABLE;   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}
void bsp_uart1_dmatx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size){   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  DMA_DeInit(DMA1_Channel2); DMA_Cmd(DMA1_Channel2, DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (uint32_t)&(USART1->TDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr   = (uint32_t)mem_addr;  DMA_InitStructure.DMA_DIR      = DMA_DIR_PeripheralDST;  /* 傳輸方向:內(nèi)存->外設(shè) */ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize    = mem_size;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc   = DMA_PeripheralInc_Disable;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc    = DMA_MemoryInc_Enable;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize   = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode      = DMA_Mode_Normal;  DMA_InitStructure.DMA_Priority     = DMA_Priority_High;  DMA_InitStructure.DMA_M2M      = DMA_M2M_Disable;  DMA_Init(DMA1_Channel2, &DMA_InitStructure);   DMA_ITConfig(DMA1_Channel2, DMA_IT_TC|DMA_IT_TE, ENABLE);  DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC2); /* 清除發(fā)送完成標(biāo)識 */ DMA_Cmd(DMA1_Channel2, ENABLE); }
void bsp_uart1_dmarx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size){   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  DMA_DeInit(DMA1_Channel3);  DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (uint32_t)&(USART1->RDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr   = (uint32_t)mem_addr;  DMA_InitStructure.DMA_DIR      = DMA_DIR_PeripheralSRC;  /* 傳輸方向:外設(shè)->內(nèi)存 */ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize    = mem_size;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc   = DMA_PeripheralInc_Disable;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc    = DMA_MemoryInc_Enable;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize   = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode      = DMA_Mode_Circular;  DMA_InitStructure.DMA_Priority     = DMA_Priority_VeryHigh;  DMA_InitStructure.DMA_M2M      = DMA_M2M_Disable;  DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStructure);  DMA_ITConfig(DMA1_Channel3, DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE, ENABLE);/* 使能DMA半滿、全滿、錯(cuò)誤中斷 */ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC3); DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT3); DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE); }
uint16_t bsp_uart1_get_dmarx_buf_remain_size(void){ return DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel3); /* 獲取DMA接收buf剩余空間 */}
void bsp_uart2_dmatx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size){   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  DMA_DeInit(DMA1_Channel4); DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (uint32_t)&(USART2->TDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr   = (uint32_t)mem_addr;  DMA_InitStructure.DMA_DIR      = DMA_DIR_PeripheralDST;  /* 傳輸方向:內(nèi)存->外設(shè) */ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize    = mem_size;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc   = DMA_PeripheralInc_Disable;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc    = DMA_MemoryInc_Enable;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize   = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode      = DMA_Mode_Normal;  DMA_InitStructure.DMA_Priority     = DMA_Priority_High;  DMA_InitStructure.DMA_M2M      = DMA_M2M_Disable;  DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);   DMA_ITConfig(DMA1_Channel4, DMA_IT_TC|DMA_IT_TE, ENABLE);  DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC4); /* 清除發(fā)送完成標(biāo)識 */ DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE); }
void bsp_uart2_dmarx_config(uint8_t *mem_addr, uint32_t mem_size){   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  DMA_DeInit(DMA1_Channel5);  DMA_Cmd(DMA1_Channel5, DISABLE); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr  = (uint32_t)&(USART2->RDR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr   = (uint32_t)mem_addr;  DMA_InitStructure.DMA_DIR      = DMA_DIR_PeripheralSRC;  /* 傳輸方向:外設(shè)->內(nèi)存 */ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize    = mem_size;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc   = DMA_PeripheralInc_Disable;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc    = DMA_MemoryInc_Enable;  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize  = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize   = DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode      = DMA_Mode_Circular;  DMA_InitStructure.DMA_Priority     = DMA_Priority_VeryHigh;  DMA_InitStructure.DMA_M2M      = DMA_M2M_Disable;  DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);  DMA_ITConfig(DMA1_Channel5, DMA_IT_TC|DMA_IT_HT|DMA_IT_TE, ENABLE);/* 使能DMA半滿、全滿、錯(cuò)誤中斷 */ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC5); DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT5); DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); }
uint16_t bsp_uart2_get_dmarx_buf_remain_size(void){ return DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel5); /* 獲取DMA接收buf剩余空間 */}

壓力測試：

• 1.5Mbps波特率，串口助手每毫秒發(fā)送1k字節(jié)數(shù)據(jù)，stm32f0 DMA接收數(shù)據(jù)，再通過DMA發(fā)送回串口助手，毫無壓力。
• 1.5Mbps波特率，可傳輸大文件測試，將接收數(shù)據(jù)保存為文件，與源文件比較。
• 串口高波特率測試需要USB轉(zhuǎn)TLL工具及串口助手都支持才可行，推薦CP2102、FT232芯片的USB轉(zhuǎn)TTL工具。