stm32单片机串口dma中断收发

### STM32 串口 DMA 和中断收发实现教程 #### 配置概述 STM32 的串口可以通过 DMA 或者中断的方式进行高效的数据收发操作。DMA 方式允许硬件自动处理数据传输，减少 CPU 干预；而中断方式则更适合实时性和灵活性较高的场景。 --- #### 使用 DMA 进行串口收发的实现方法 ##### 初始化配置 为了使用 DMA 控制串口通信，需要先完成以下初始化工作： 1. **使能时钟** - 启用串口外设和对应的 DMA 外设时钟。 2. **GPIO 配置** - 将 GPIO 引脚配置为复用功能（AF），并连接到指定的 UART/USART。 3. **UART/USART 配置** - 设置波特率、数据位数、停止位以及校验模式等参数。 4. **DMA 配置** - 根据需求选择合适的 DMA 流和通道，并设置方向（`MemoryToPeripheral` 或 `PeripheralToMemory`）、优先级以及其他属性。 5. **启用 DMA 请求** - 对于发送操作，需开启 `USART_DMAReq_Tx`；对于接收操作，需开启 `USART_DMAReq_Rx`。 以下是基于引用中的描述所整理的一个典型实现代码示例[^1]： ```c #include "stm32f1xx_hal.h" // 定义全局变量用于存储接收到的数据缓冲区 #define RX_BUFFER_SIZE 64 uint8_t rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE]; volatile uint8_t dma_rx_complete_flag = 0; void UART_DMA_Init(void) { // 1. 使能时钟 __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 假设 USART1 映射到 PA9(TX), PA10(RX) __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); // 2. 配置 GPIO GPIO_InitTypeDef gpio_init; gpio_init.Pin = GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10; // TX/RX Pin gpio_init.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; // 复用推挽输出 gpio_init.Pull = GPIO_PULLUP; // 上拉电阻 HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init); // 3. 配置 USART USART_InitTypeDef usart_init; usart_init.BaudRate = 115200; usart_init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; usart_init.StopBits = UART_STOPBITS_1; usart_init.Parity = UART_PARITY_NONE; usart_init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; usart_init.Mode = UART_MODE_TX_RX; HAL_UART_Init(&huart1); // 4. 配置 DMA DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx; hdma_usart1_tx.Instance = DMA1_Stream6; // 发送使用的 Stream hdma_usart1_tx.Init.Channel = DMA_CHANNEL_4; // Channel 4 对应 USART1 hdma_usart1_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; hdma_usart1_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; hdma_usart1_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; hdma_usart1_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; hdma_usart1_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; hdma_usart1_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL; hdma_usart1_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH; HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_tx); // 接收部分同样需要类似的配置... // 5. 绑定 DMA 到 USART __HAL_LINKDMA(&huart1, hdmatx, hdma_usart1_tx); // 6. 开启 DMA 请求 __HAL_UART_ENABLE_DMA(&huart1, UART_DMAREQ_TX); // 发送 } // 数据发送函数 void UART_Send_DMA(const uint8_t* data, uint16_t size) { HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t*)data, size); } ``` --- #### 使用中断方式进行串口收发的实现方法 如果希望采用中断驱动的方式来管理串口收发过程，则可以按照如下步骤执行： 1. **使能中断源** - 在 NVIC 中注册串口中断向量号，并调整其优先级。 2. **编写中断服务程序** - 当发生特定事件（如接收完成或错误状态）时触发回调逻辑。 下面是一个简单的中断驱动型接收示例[^2]： ```c extern uint8_t received_data; void USART1_IRQHandler(void) { if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_RXNE)) { // 检测是否有新数据到达 received_data = huart1.Instance->DR; // 获取接收到的数据 __HAL_UART_CLEAR_IT(&huart1, UART_IT_RXNE); // 清除中断标志 } } void UART_EnableInterrupts(void) { HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 1, 0); // 设置优先级 HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); // 使能中断 } ``` --- #### 结合 DMA 和中断的优势分析 - 如果目标是最小化 CPU 负载并且能够一次性批量传输大量数据，推荐使用纯 DMA 方法。 - 若应用程序涉及复杂的协议解析或者动态长度的消息帧检测，则可考虑结合两者——利用 DMA 执行实际的数据搬运任务，同时依靠中断来通知主机何时启动下一阶段的操作。 ---