一、DMA簡介

DMA(Direct Memory Access) 直接存盤器存取，是單片機的一個外設，它的主要功能是用來搬資料，但是不需要占用 CPU，即在傳輸資料的時候，CPU 可以干其他的事情，好像是多執行緒一樣，資料傳輸支持從外設到存盤器或者存盤器到存盤器，這里的存盤器可以是 SRAM 或者是 FLASH，DMA 控制器包含了 DMA1 和 DMA2，其中 DMA1 有 7 個通道，DMA2 有 5 個通道，這里的通道可以理解為傳輸資料的一種管道， 要注意的是 DMA2 只存在于大容量的單片機中，

二、DMA請求映像

DMA1 各個通道的請求映像

DMA2 各個通道的請求映像

其中 ADC3、SDIO 和 TIM8 的 DMA 請求只在大容量產品中存在，這個在具體專案時要注意，

三、新建工程

1. 打開 STM32CubeMX 軟體，點擊“新建工程”

2. 選擇 MCU 和封裝

3. 配置時鐘
RCC 設定，選擇 HSE(外部高速時鐘) 為 Crystal/Ceramic Resonator(晶振/陶瓷諧振器)

選擇 Clock Configuration，配置系統時鐘 SYSCLK 為 72MHz
修改 HCLK 的值為 72 后，輸入回車，軟體會自動修改所有配置

4. 配置除錯模式
非常重要的一步，否則會造成第一次燒錄程式后續無法識別除錯器
SYS 設定，選擇 Debug 為 Serial Wire

四、DMA1

4.1 配置串口

在 Connectivity 中選擇 USART1 設定，并選擇 Asynchronous 異步通信

波特率為 115200 Bits/s，傳輸資料長度為 8 Bit，奇偶檢驗 None，停止位 1 ，接收和發送都使能，

使能串口接收中斷

4.2 配置DMA

點擊 DMA Settings 添加 USART1 TX 和 USART1 RX 分別對應DMA1 的通道4和通道5，

Priority：
當發生多個 DMA 通道請求時，就意味著有先后回應處理的順序問題，這個就由仲裁器也管理，仲裁器管理 DMA 通道請求分為兩個階段，第一階段屬于軟體階段，可以在 DMA_CCRx 暫存器中設定，有 4 個等級：非常高、高、中和低四個優先級，第二階段屬于硬體階段，如果兩個或以上的 DMA 通道請求設定的優先級一樣，則他們優先級取決于通道編號，編號越低優先權越高，比如通道 0 高于通道 1，在大容量產品和互聯型產品中，DMA1 控制器擁有高于 DMA2 控制器的優先級，
Mode：
Normal 表示單次傳輸，傳輸一次后終止傳輸，
Circular 表示回圈傳輸，傳輸完成后又重新開始繼續傳輸，不斷回圈永不停止，
Increment Address：
Peripheral 表示外設地址自增，
Memory 表示記憶體地址自增，
串口發送資料是將資料不斷存進串口的發送資料暫存器(USARTx_TDR)，所以外接的地址是不遞增，而記憶體儲器存盤的是要發送的資料，所以地址指標要遞增才能將所以的資料發送出去，
Data Width：
Byte 一個位元組，
Half Word 半個字，等于兩位元組，
Word 一個字，等于四位元組，
串口資料發送暫存器只能存盤8bit,每次發送一個位元組，所以資料長度選擇Byte，

4.3 生成代碼

輸入專案名和專案路徑

選擇應用的 IDE 開發環境 MDK-ARM V5

每個外設生成獨立的 ’.c/.h’ 檔案
不勾：所有初始化代碼都生成在 main.c
勾選：初始化代碼生成在對應的外設檔案，如 GPIO 初始化代碼生成在 gpio.c 中，

點擊 GENERATE CODE 生成代碼

4.4 USART+DMA資料發送

新建一個變數

uint8_t sendBuff[] = "USART test by DMA\r\n";

在 man.c 中的主回圈添加以下代碼：

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)sendBuff, sizeof(sendBuff));
    HAL_Delay(1000);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

通過串口助手可以看到在接收區有資料不斷的列印輸出

注意：如果不開啟串口中斷，則程式只能發送一次資料,程式不能判斷DMA傳輸是否完成，USART一直處于busy狀態，

4.5 USART+DMA資料接收

在 main.c 頭部添加全域變數 Buffer

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
UART_HandleTypeDef huart1;

/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t Buffer[1];
/* USER CODE END PV */

在 stm32f1xx_it.c 頭部宣告全域變數 Buffer

/* External variables --------------------------------------------------------*/
extern UART_HandleTypeDef huart1;

/* USER CODE BEGIN EV */
extern uint8_t Buffer[1];
/* USER CODE END EV */

在 main.c 中，while 回圈前，串口初始化后，添加接收中斷開啟函式，這樣在第一次接收到資料的時候才會觸發中斷，

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, (uint8_t *)Buffer, 1);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

在 stm32f1xx_it.c 這個檔案的最下面添加 HAL_UART_RxCpltCallback()

/* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, (uint8_t *)Buffer, 1);
        HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)Buffer, 1);
    }
}
/* USER CODE END 1 */

通過串口助手發送 OK，可以看到接收到 O，這是因為設定的接收資料是一個字符，如果要接收更多字符，請加大 Buffer，

4.6 串口IDLE空閑中斷+DMA資料接收

特點：

可以實作任意字串接收并輸出，
在串口無資料接收的情況下，不會產生，當清除IDLE標志位后，必須有接收到第一個資料后，才開始觸發，一但接收的資料斷流，沒有接收到資料，即產生IDLE中斷，
在 main.c 中添加以下變數：

uint8_t recvBuff[BUFFER_SIZE];  //接收資料快取陣列
volatile uint8_t recvLength = 0;  //接收一幀資料的長度
volatile uint8_t recvDndFlag = 0; //一幀資料接收完成標志

在 main.h 中添加以下宏定義與變數：

#define BUFFER_SIZE 256
extern uint8_t recvBuff[BUFFER_SIZE];  //接收資料快取
extern volatile uint8_t recvLength;  //接收一幀資料的長度
extern volatile uint8_t recvDndFlag; //一幀資料接收完成標志

在 main.c 中，while 回圈前，串口初始化后，添加空閑中斷和DMA接收開啟函式，這樣在第一次接收到資料的時候才會觸發中斷，

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); //使能IDLE中斷
  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, recvBuff, BUFFER_SIZE);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

在 stm32f1xx_it.c 這個檔案的最下面修改 USART1_IRQHandler()

void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
	uint32_t tmpFlag = 0;
	uint32_t temp;
	tmpFlag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //獲取IDLE標志位
	if((tmpFlag != RESET))//idle標志被置位
	{ 
		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除標志位
		
		HAL_UART_DMAStop(&huart1); //
		temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);// 獲取DMA中未傳輸的資料個數   
		recvLength  =  BUFFER_SIZE - temp; //總計數減去未傳輸的資料個數，得到已經接收的資料個數
		recvDndFlag  = 1;	// 接受完成標志位置1	
		HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, recvBuff, recvLength);
		recvLength = 0;//清除計數
		recvDndFlag = 0;//清除接收結束標志位

		memset(recvBuff,0,recvLength);
		HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, recvBuff, BUFFER_SIZE);//重新打開DMA接收，不然只能接收一次資料
	 }
  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}