摘要：前面讲了一篇关于串口循环队列的，今天说一下串口DMA。直接存储器访问(Direct Memory Access)，简称DMA。DMA是CPU一个用于数据从一个地址空间到另一地址空间“搬运”(拷贝)的组件，数据拷贝过程不需CPU干预，数据拷贝结束则通知CPU处理。因此，大量数据拷贝时，使用DMA可以释放CPU资源。DMA数据拷贝过程，典型的有：内存—>内存，内存间拷贝外设—>内存，如uart、spi、i2c等总线接收数据过程内存—>外设，如uart、spi、i2c等总线发送数据过程1、 串口有必要使用DMA吗?

串口(uart)是一种低速的串行异步通信，适用于低速通信场景，通常使用的波特率小于或等于115200bps。对于小于或者等于115200bps波特率的，而且数据量不大的通信场景，一般没必要使用DMA，或者说使用DMA并未能充分发挥出DMA的作用。

对于数量大，或者波特率提高时，必须使用DMA以释放CPU资源，因为高波特率可能带来这样的问题：

对于发送，使用循环发送，可能阻塞线程，需要消耗大量CPU资源“搬运”数据，浪费CPU对于发送，使用中断发送，不会阻塞线程，但需浪费大量中断资源，CPU频繁响应中断；以115200bps波特率，1s传输11520字节，大约69us需响应一次中断，如波特率再提高，将消耗更多CPU资源对于接收，如仍采用传统的中断模式接收，同样会因为频繁中断导致消耗大量CPU资源因此，高波特率场景下，串口非常有必要使用DMA。

2、实现方式3、STM32串口使用DMA

关于STM32串口使用DMA，不乏一些开发板例程及网络上一些博主的使用教程。使用步骤、流程、配置基本大同小异，正确性也没什么毛病，但都是一些基本的Demo例子，作为学习过程没问题；实际项目使用缺乏严谨性，数据量大时可能导致数据异常。

测试平台:

STM32F030C8T6UART1/UART2DMA1 Channel2—Channel5ST标准库主频48MHz（外部12MHz晶振）

4、串口DMA接收4.1 基本流程

4.2 相关配置

关键步骤

初始化串口使能串口DMA接收模式，使能串口空闲中断配置DMA参数，使能DMA通道buf半满（传输一半数据）中断、buf溢满（传输数据完成）中断

为什么需要使用DMA 通道buf半满中断？

3年嵌入式物联网学习资源整理分享：C语言、Linux开发、数据结构；软件开发，STM32单片机、ARM硬件开发、物联网通信开发、综合项目开发教程资料；笔试面试真题。点击下方插件免费领取↓↓↓嵌入式物联网学习资料（头条）

很多串口DMA模式接收的教程、例子，基本是使用了**“空闲中断”+“DMA传输完成中断”**来接收数据。实质上这是存在风险的，当DMA传输数据完成，CPU介入开始拷贝DMA通道buf数据，如果此时串口继续有数据进来，DMA继续搬运数据到buf，就有可能将数据覆盖，因为DMA数据搬运是不受CPU控制的，即使你关闭了CPU中断。

严谨的做法需要做双buf，CPU和DMA各自一块内存交替访问，即是"乒乓缓存” ，处理流程步骤应该是这样：

【1】第一步，DMA先将数据搬运到buf1，搬运完成通知CPU来拷贝buf1数据 【2】第二步，DMA将数据搬运到buf2，与CPU拷贝buf1数据不会冲突 【3】第三步，buf2数据搬运完成，通知CPU来拷贝buf2数据 【4】执行完第三步，DMA返回执行第一步，一直循环。

STM32F0系列DMA不支持双缓存（以具体型号为准）机制，但提供了一个buf"半满中断"，即是数据搬运到buf大小的一半时，可以产生一个中断信号。基于这个机制，我们可以实现双缓存功能，只需将buf空间开辟大一点即可。

【1】第一步，DMA将数据搬运完成buf的前一半时，产生“半满中断”，CPU来拷贝buf前半部分数据 【2】第二步，DMA继续将数据搬运到buf的后半部分，与CPU拷贝buf前半部数据不会冲突 【3】第三步，buf后半部分数据搬运完成，触发“溢满中断”，CPU来拷贝buf后半部分数据 【4】执行完第三步，DMA返回执行第一步，一直循环。

UART2 DMA模式接收配置代码如下，与其他外设使用DMA的配置基本一致，留意关键配置：

串口接收，DMA通道工作模式设为连续模式使能DMA通道接收buf半满中断、溢满（传输完成）中断启动DMA通道前清空相关状态标识，防止首次传输错乱数据

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接收数据地址 */ DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr   = (uint32_t)mem_addr; /* 接收buf */ DMA_InitStructure.DMA_DIR      = DMA_DIR_PeripheralSRC;  /* 传输方向:外设->内存 */ 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; /* 连续模式 */ 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半满、溢满、错误中断 */ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_TC5); /* 清除相关状态标识 */ DMA_ClearFlag(DMA1_IT_HT5); DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE); }

“

DMA 错误中断“DMA_IT_TE”，一般用于前期调试使用，用于检查DMA出现错误的次数，发布软件可以不使能该中断。

”

4.3 接收处理

基于上述描述机制，DMA方式接收串口数据，有三种中断场景需要CPU去将buf数据拷贝到fifo中，分别是：

DMA通道buf溢满（传输完成）场景DMA通道buf半满场景串口空闲中断场景

前两者场景，前面文章已经描述。串口空闲中断指的是，数据传输完成后，串口监测到一段时间内没有数据进来，则触发产生的中断信号。

原文作者：果果小师弟

原文标题：高质量程序是怎么写出来的？串口DMA机制

原文链接：