STM32-CubeMX学习使用记录8-DMA的使用

实验1：串口使用DMA发送1次数据

cubemx配置：就是上面图片的配置。

内存-->外设，这里的内存选择的是指针自加。因为是normal格式，当内存的数据全部传输完毕后，就会停止传输。结果就是字符串数据全部传输完毕后停止。

在mian函数中加入代码：
/* USER CODE BEGIN 2 */
  /* Configure DMA channel 1 to transfer data from USART1 to memory */
  uint8_t hello[] = "Hello World!\n";
  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, hello, sizeof(hello)); // 设置发送为正常模式，只会发送一次

  /* USER CODE END 2 */
使用串口调试助手，按下复位键就可以获取一次数据

HAL_UART_Transmit_DMA的参数：

1.串口的句柄

2.数组的首地址

3.数组的大小

查看HAL_UART_Transmit_DMA函数：主要是这个函数
    HAL_DMA_Start_IT(huart->hdmatx, *(const uint32_t *)tmp, (uint32_t)&huart->Instance->DR, Size);
再打开 HAL_DMA_Start_IT函数，主要是下面：
    /*调用DMA_SetConfig函数配置DMA的源地址、目标地址和数据长度*/
    DMA_SetConfig(hdma, SrcAddress, DstAddress, DataLength);

    /*启用传输完成（TC）、传输错误（TE）和直接模式错误（DME）的中断。
    如果用户定义了半传输完成的回调，启用相关中断。*/
    hdma->Instance->CR  |= DMA_IT_TC | DMA_IT_TE | DMA_IT_DME;
    
    if(hdma->XferHalfCpltCallback != NULL)
    {
      hdma->Instance->CR  |= DMA_IT_HT;
    }
    
    /*启动DMA传输*/
    __HAL_DMA_ENABLE(hdma);
这些函数配置好了DMA和DMA的中断，并且使能了DMA。

既然DMA可以发送数据，那么也就可以使用模仿prntf的方法，使用DMA的方式。

使用DMA模仿printf方式打印数据：

来自：STM32CUBEMX配置教程（九）STM32串口DMA收发数据_cubemx选择引脚变黄-CSDN博客

代码如下：
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
unsigned char UartTxBuf[128]; 
void Usart1Printf(const char *format,...)
{
	
	uint16_t len;
	va_list args;	
	va_start(args,format);
	len = vsnprintf((char*)UartTxBuf,sizeof(UartTxBuf),(char*)format,args);
	va_end(args);
	HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, UartTxBuf, len);
}
注意：unsigned char UartTxBuf[128]; 为全局变量。

该代码使用的是可变参函数

代码使用：
/* USER CODE BEGIN 2 */
  /* Configure DMA channel 1 to transfer data from USART1 to memory */
  uint8_t hello[] = "Hello World!\n";
  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, hello, sizeof(hello)); // 设置发送为正常模式，只会发送一次
  HAL_Delay(50);
  if (huart1.hdmatx->State == HAL_DMA_STATE_READY)
  {
    Usart1Printf("Hello World!\n"); // 发送字符串
  }
  else
  {
    Usart1Printf("DMA channel 1 not ready!\n");
  }
  /* USER CODE END 2 */
要保证上一次的DMA数据传输完之后才可以再次发送数据。

效果：

实验2：串口使用DMA一直发送数据

把TX的DMA改为Circular：

将代码改为：
/* USER CODE BEGIN 2 */
  /* Configure DMA channel 1 to transfer data from USART1 to memory */
  uint8_t hello[] = "Hello World!\n";
  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, hello, sizeof(hello)); // 设置发送为正常模式，只会发送一次
  /* USER CODE END 2 */
这样，就会不断的发送hello world了，具体流程就是发送完一组数据再重新发送，一直循环往复。

效果：

实验3：串口使用DMA触发发送完成的中断

因为使用HAL_UART_Transmit_DMA函数发送数据，该函数中已经开启了对应的中断(比如半传输完成，传输完成)。打开该函数可以看到：
/* Set the UART DMA transfer complete callback */
    huart->hdmatx->XferCpltCallback = UART_DMATransmitCplt;

    /* Set the UART DMA Half transfer complete callback */
    huart->hdmatx->XferHalfCpltCallback = UART_DMATxHalfCplt;

    /* Set the DMA error callback */
    huart->hdmatx->XferErrorCallback = UART_DMAError;
该函数注册了对应的中断回调函数，打开其中的回调函数可以发现：
static void UART_DMATransmitCplt(DMA_HandleTypeDef *hdma)
{
  UART_HandleTypeDef *huart = (UART_HandleTypeDef *)((DMA_HandleTypeDef *)hdma)->Parent;
  /* DMA Normal mode*/
  if ((hdma->Instance->CR & DMA_SxCR_CIRC) == 0U)
  {
    huart->TxXferCount = 0x00U;

    /* Disable the DMA transfer for transmit request by setting the DMAT bit
       in the UART CR3 register */
    ATOMIC_CLEAR_BIT(huart->Instance->CR3, USART_CR3_DMAT);

    /* Enable the UART Transmit Complete Interrupt */
    ATOMIC_SET_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_TCIE);

  }
  /* DMA Circular mode */
  else
  {
#if (USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS == 1)
    /*Call registered Tx complete callback*/
    huart->TxCpltCallback(huart);
#else
    /*Call legacy weak Tx complete callback*/
    HAL_UART_TxCpltCallback(huart);
#endif /* USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS */
  }
}
在传输完成数据时，可以发生传输完成中断，该中断就是在 HAL_UART_TxCpltCallback中产生的。

注意：normal模式下没有半传输完成中断。

实现代码：在usart.c中加入这段代码：
/* USER CODE BEGIN 1 */
 void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
 {
   static uint8_t flag;
   if (huart->Instance == USART1 && flag == 0)
   {
     flag = 1;
     HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, "完全发送完成", sizeof("完全发送完成"));
   }
 }
/* USER CODE END 1 */
这样就可以在发送完hello world后触发发送完成中断，加入标志位防止不断触发中断。

效果：

实验4：串口使用DMA进行接收数据：

RX的模式配置为循环接收模式：

主要代码：
uint8_t buffer[128];
  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, buffer, sizeof(buffer)); // 设置接收为DMA模式，接收到的数据会自动放入buffer中
运行效果：

发送hhh

开启调试模式接收到数据，但是此时并不会触发中断，因为DMA并没有完成传输任务，要传输完128个字节的数据才会结束。若想不接受满就停止DMA传输，可以通过判断标志位的方式来结束DMA的传输，比如判断buffer接收到的最后一位数据是‘\n’。或者通过空闲中断（长时间接收不到数据触发）来结束当前的DMA传输。

实验5：串口接收使用DMA触发半完成中断和全完成中断

串口接收中断和发送中断一样，在没有自己注册回调函数的情况下，都是使用串口的回调函数。

打开HAL_UART_Receive_DMA函数可以看到注册好的回调函数：

 /* Set the UART DMA transfer complete callback */
  huart->hdmarx->XferCpltCallback = UART_DMAReceiveCplt;

  /* Set the UART DMA Half transfer complete callback */
  huart->hdmarx->XferHalfCpltCallback = UART_DMARxHalfCplt;

  /* Set the DMA error callback */
  huart->hdmarx->XferErrorCallback = UART_DMAError;

打开其中的一个函数：UART_DMAReceiveCplt：

代码开头：对RxXferCount清零，表示串口接收数据计数完成。清除错误中断和禁用DMA接收请求，空闲中断，将UART设置为就绪状态。做这些都是为了保证资源清理、状态更新，以确保整个 UART 接收流程在完成一次 DMA 接收后的正确处理和后续衔接。

 UART_HandleTypeDef *huart = (UART_HandleTypeDef *)((DMA_HandleTypeDef *)hdma)->Parent;

  /* DMA Normal mode*/
  if ((hdma->Instance->CR & DMA_SxCR_CIRC) == 0U)
  {
    huart->RxXferCount = 0U;

    /* Disable RXNE, PE and ERR (Frame error, noise error, overrun error) interrupts */
    ATOMIC_CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_PEIE);
    ATOMIC_CLEAR_BIT(huart->Instance->CR3, USART_CR3_EIE);

    /* Disable the DMA transfer for the receiver request by setting the DMAR bit
       in the UART CR3 register */
    ATOMIC_CLEAR_BIT(huart->Instance->CR3, USART_CR3_DMAR);

    /* At end of Rx process, restore huart->RxState to Ready */
    huart->RxState = HAL_UART_STATE_READY;

    /* If Reception till IDLE event has been selected, Disable IDLE Interrupt */
    if (huart->ReceptionType == HAL_UART_RECEPTION_TOIDLE)
    {
      ATOMIC_CLEAR_BIT(huart->Instance->CR1, USART_CR1_IDLEIE);
    }
  }

主要是这一段：

/* Check current reception Mode :
     If Reception till IDLE event has been selected : use Rx Event callback */
  if (huart->ReceptionType == HAL_UART_RECEPTION_TOIDLE)
  {
#if (USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS == 1)
    /*Call registered Rx Event callback*/
    huart->RxEventCallback(huart, huart->RxXferSize);
#else
    /*Call legacy weak Rx Event callback*/
    HAL_UARTEx_RxEventCallback(huart, huart->RxXferSize);
#endif /* USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS */
  }
  else
  {
    /* In other cases : use Rx Complete callback */
#if (USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS == 1)
    /*Call registered Rx complete callback*/
    huart->RxCpltCallback(huart);
#else
    /*Call legacy weak Rx complete callback*/
    HAL_UART_RxCpltCallback(huart);
#endif /* USE_HAL_UART_REGISTER_CALLBACKS */
  }

如果有自己注册的中断回调函数，则使用用户注册的回调函数，否则使用HAL_UARTEx_RxEventCallback或者HAL_UART_RxCpltCallback函数，这两个回调函数一个是在空闲截止时触发，一个是接受完固定数量的数据时触发。

cubemx配置：和上面的实验4是一样的

代码：在usart.c中的用户区添加：

/*串口DMA接收数据完成中断*/
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  if (huart->Instance == USART1)
  {
    /* code */
    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, "全完成中断", sizeof("全完成中断")); // 将接收到的数据发送回去
  }
}
/*串口DMA接收数据半帧中断*/
void HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  if (huart->Instance == USART1)
  {
    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, "半完成中断", sizeof("半完成中断")); // 将接收到的数据发送回去
  }
}

在main中添加：

 uint8_t buffer[10];
  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, buffer, sizeof(buffer)); // 设置接收为DMA模式，接收到的数据会自动放入buffer中

效果就是发送一个hello就会触发一次半完成中断，

效果：

STM32-CubeMX学习使用记录8-DMA的使用

1.DMA的介绍

DMA的传输方式：

DMA传输参数

DMA资源

DMA的主要特征

DMA框图

DMA1控制器

DMA2控制器

DMA寄存器：

DMA寄存器配置流程：

2.DMA在CubeMX中的配置和在外设中的使用：

实验1：串口使用DMA发送1次数据

使用DMA模仿printf方式打印数据：

实验2：串口使用DMA一直发送数据

实验3：串口使用DMA触发发送完成的中断

实验4：串口使用DMA进行接收数据：

实验5：串口接收使用DMA触发半完成中断和全完成中断

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