STM32串口DMA收发数据详解 | 高效传输与实战代码

STM32串口DMA收发数据详解 | 高效传输与实战代码

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_46716828/article/details/145592824

串口通信是STM32开发中最常用的功能之一，而DMA（直接存储器访问）技术能显著提升数据传输效率，减少CPU占用。本文从原理到实战，详细讲解如何配置STM32的串口DMA收发功能，并提供可直接复用的代码和避坑指南。

为什么需要DMA？

在传统的串口中断收发模式下，每个字节的传输都需要CPU介入，导致资源浪费和响应延迟。例如：

• 发送1KB数据需触发1024次发送中断，占用大量CPU时间。
• 高频率传感器数据采集时，可能因中断堆积导致数据丢失。

DMA的核心优势：

• 零CPU干预：数据直接在内存与外设间传输，释放CPU处理其他任务。
• 支持连续传输：单次配置即可完成多字节收发，适合大数据量场景（如图像传输、高速通信）。

硬件与开发环境

• 硬件平台：STM32系列（以STM32H750为例）。
• 开发工具：STM32CubeMX + STM32CubeIDE。
• 外设配置：USART1（PA9-TX, PA10-RX），DMA1 Stream3（发送），DMA1 Stream2（接收）。

CubeMX配置步骤

1. 开启串口USART1

• 模式：Asynchronous（异步通信）。
• 参数：波特率115200，8位数据，无校验，1停止位。

2. 配置DMA接收通道

• Direction: Peripheral To Memory（外设到内存）。
• Priority: low（低优先级）。
• Mode: Normal（单次传输）或Circular（循环传输，适合持续接收）。
  

3. 配置DMA发送通道

• Direction: Memory To Peripheral（内存到外设）。
  

4. 生成代码：生成STM32CubeIDE工程并打开。

代码实现与解析

1. DMA接收数据

   //主函数初始化代码
   HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, Receive_data, sizeof(Receive_data));
   __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); //使能空闲中断
   
   //串口中断函数代码
   void USART1_IRQHandler(void)
   {
       if (__HAL_UART_GET_IT( &huart1, UART_IT_IDLE ) != RESET)         //判断是否是空闲中断
       {
           __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);                         //清除空闲中断标志
           HAL_UART_AbortReceive(&huart1);                             //停止DMA
           Data_len = sizeof(Receive_data) - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);	            
           //接收了多长的数据
           Data_flag = 1;                                               //接收中断标志位
           HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Receive_data,sizeof(Receive_data));    //使能接收
       }
       HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
   }
   

2. DMA发送数据

   //主函数循环中
   if (Data_flag) {                                                //判断DMA是否接收完成
       HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, Receive_data, Data_len);    //DMA发送数据
       Data_flag = 0;                                      //标志位置0
   }
   

3. 测试结果

关键问题与解决方案

1. DMA传输不触发

• 检查点：
• DMA通道与流是否与CubeMX配置一致（如USART1_TX对应DMA1 Stream5）。
• 是否调用HAL_UART_Transmit_DMA()前启用DMA时钟。

2. 数据接收不完整

• 优化方案：
• 启用双缓冲区机制：交替切换接收缓冲区，防止数据覆盖。

3. DMA与中断冲突

• 优先级设置：
• 在NVIC中为DMA和串口中断分配合理优先级（推荐DMA > 串口）。

应用场景

1. 高速数据采集：通过DMA接收多通道ADC数据（如振动传感器波形）。
2. 无线通信模块：ESP8266/蓝牙模组的长数据包透传。
3. 工业协议解析：Modbus-RTU协议中高效处理多寄存器读写。

总结

DMA是STM32高性能开发的必备技能，合理使用可大幅提升系统效率。本文代码已通过实测，可直接使用。