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STM32：STM32DMA编程：DMA与USART的数据传输

1STM32_DMA简介

1.1DMA的基本概念

DMA，全称为DirectMemoryAccess（直接内存访问），是一种硬件技术，允许数据在内存和外设之间直接传输，而无需CPU的干预。在STM32微控制器中，DMA控制器可以显著提高数据传输的效率，特别是在处理大量数据或高速数据流时，如音频、视频或传感器数据的采集和处理。

1.1.1原理

DMA控制器包含多个通道，每个通道可以独立配置，用于不同的数据传输任务。当DMA请求被触发时，DMA控制器会接管总线，从源地址读取数据，然后将其写入目标地址，整个过程无需CPU的直接参与，从而释放CPU去执行其他任务。

1.1.2优势

提高效率：CPU可以执行其他任务，而不是等待数据传输完成。

减少功耗：在数据传输过程中，CPU可以进入低功耗模式。

支持高速传输：适用于需要高速数据传输的应用场景。

1.2STM32_DMA控制器结构

STM32的DMA控制器通常包含以下关键组件：

DMA通道：用于特定的数据传输任务。

DMA请求：由外设触发，指示DMA控制器开始数据传输。

数据缓存：用于存储传输中的数据。

地址指针：源地址和目标地址指针，用于数据的读取和写入。

传输控制：包括传输数量、传输方向、传输模式等配置。

1.2.1通道配置

每个DMA通道可以配置为不同的模式，如单次传输、连续传输或循环传输。此外，还可以配置数据的大小（字节、半字或字）、数据的增量模式（源地址和目标地址的自动递增或递减）等。

1.2.2示例代码

//配置DMA通道1用于USART1的数据传输

DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure;

//重置DMA1通道1的寄存器

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);

DMA_DeInit(DMA1_Channel1);

//配置DMA通道1

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=USART1_DR_ADDRESS;//USART1的数据寄存器地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)TxBuffer;//内存中的数据缓冲区地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_MemoryToPeripheral;//数据从内存传输到外设

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=BUFFER_SIZE;//传输的数据量

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不递增

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址递增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据大小为字节

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;//内存数据大小为字节

DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;//普通模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_High;//高优先级

DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;//不启用内存到内存的传输

DMA_Init(DMA1_Channel1,DMA_InitStructure);

//启用DMA通道1的中断

DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC,ENABLE);

//启用DMA通道1

DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);

1.3DMA的应用场景

DMA在STM32中的应用场景非常广泛，包括但不限于：

ADC数据采集：将ADC转换后的数据直接存储到内存中。

USART数据传输：实现高速的串行数据发送和接收。

SPI/I2C通信：在这些通信协议中传输数据，提高通信速度。

音频处理：在音频编解码器和内存之间传输音频数据。

图像处理：在摄像头或LCD控制器与内存之间传输图像数据。

1.3.1USART数据传输示例

假设我们有一个需要通过USART发送大量