STM32 串口 DMA收发

本笔记整理 STM32 使用 DMA 进行串口收发的原理、配置要点与实际代码示例，适合快速理解 DMA 在串口通信中的应用。

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一、基本概念回顾

✅ 什么是 DMA？

DMA（Direct Memory Access）允许外设和内存之间在不占用 CPU 的情况下直接进行数据传输。

✅ DMA 的特性

• 一个 DMA 控制器包含多个通道或流。
• 每个通道在同一时间只能处理一个传输。
• 同一时刻，一个 DMA 控制器只处理一个通道任务，按优先级顺序执行。
• 可以设置为：
  • 内存地址自增（常见）
  • 外设地址固定（例如 USART 数据寄存器）
  • 数据宽度：字节、半字、字
  • 普通模式或循环模式（用于连续接收）

✅ 串口 DMA 的方向

• 发送：内存 ➝ 外设（USARTx->TDR）
• 接收：外设 ➝ 内存（USARTx->RDR）

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二、串口 DMA 发送流程

1. 配置并启动 DMA，设置源地址为内存，目标地址为串口发送寄存器（TDR）。
2. 启动 DMA 传输，DMA 自动将数据一字节一字节写入 TDR。
3. 传输完成后会触发 DMA 中断，间接触发 HAL_UART_TxCpltCallback 回调函数。

✅ 示例代码：使用 DMA 发送

uint8_t txData[] = "DMA Send Test";
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, txData, sizeof(txData) - 1);

✅ 回调函数处理：

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    if (huart->Instance == USART1) {
        // DMA 发送完成后的处理逻辑
    }
}

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三、串口 DMA 接收流程

1. 配置 DMA，从 USART 的 RDR 寄存器读取数据写入内存。
2. 设置内存自增，外设地址固定。
3. 当接收设定数量数据后触发 DMA 中断，调用 RxCpltCallback()。

✅ 示例代码：使用 DMA 接收

uint8_t rxBuffer[64];
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rxBuffer, sizeof(rxBuffer));

✅ 回调函数处理：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {
    if (huart->Instance == USART1) {
        // 处理 rxBuffer 中接收到的数据
    }
}

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四、模式说明

模式	含义	应用场景
普通模式	一次性接收指定长度	短报文通信
循环模式	接收缓冲区满后自动回到开头继续写入	长时间监听串口，如日志或传感器

💡 循环模式常结合 IDLE 中断判断一次传输结束。

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五、注意事项

• DMA 使用中 CPU 不干预数据搬运，效率高。
• DMA 通道冲突可能导致传输失败，需在 .ioc 或代码中妥善配置。
• 使用 DMA 依然存在中断（传输完成）！RxCpltCallback() 和 TxCpltCallback() 依然是由中断触发的！
• 若使用循环模式接收，需结合 USART 的 IDLE 中断 辨别帧尾。

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六、总结

• DMA 大幅度降低 CPU 开销，适合高速、大批量数据收发；
• 使用 HAL 库时，传输完成的回调函数依然需要正确书写；
• DMA 配置时需注意内存自增、传输宽度、模式等细节；
• 可与中断方式互补使用，提升系统效率。

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