【STM32+cubemx】0006 HAL库开发：uart串口和DMA传输
上一节我们使用中断结合环形fifo，实现了比较方便、高效地串口收发，这个方法在几乎所有的单片机上都可以使用，就连最基础的51单片机也能支持。而到了stm32这款强大的单片机，有更多的用法可以实现高效的串口收发，本节我们就介绍使用DMA传输串口数据。
先简单介绍一下DMA，DMA全称为：Direct Memory Access，即直接存储器访问。它可以独立地将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间，而不占用CPU的资源。
DMA尤其在高速、大容量的数据传输时特别有用：如果使用中断传输，CPU会在传输数据的一段时间内多次进入中断处理，也会占用很多CPU的时间；而使用DMA，CPU只用作一些初始化操作，之后DMA会自动将数据从一个地址复制到另一个地址，数据量很大时，能减轻很多CPU的工作。
1）cubemx生成代码
首先还是在cubemx中生成代码，选择器件、设置SYS（调试接口）、设置RCC（外部晶振时钟源）。
然后设置串口引脚，选择uart1，异步串口，选完后，已经使用的串口引脚PA9和PA10会变成绿色；然后选择开启串口全局中断（使用DMA时中断一定要打开）：
然后，设置DMA，在DMA选项卡下面，添加RX和TX，然后将RX的mode改成Circular，
即设置为循环接收：（其他参数，可以选择地址自增、数据宽度等等，这里都默认）
之后，在时钟选项卡设置主时钟为72M；在project Manager选项卡设置工程名和路径，生成工程代码。
2）HAL库函数的使用
生成的工程中，已经有比较完善的初始化代码。
发送时，可以直接调用HAL_UART_Transmit_DMA函数实现，如下图：
直接使用DMA发送了16个字节的数据，这里我们看一下效果，在发送之后直接设置断点。我们前面讲的中断发送，如果在发送函数之后直接断点停止的话，一般只能发出两个字节的数出来，后面的要等程序跑起来，进中断处理后才能发出来。而DMA发送，可以看到，它是不受断点影响的，即使CPU被断点中断，数据仍然可以都发出来，图中看以看到16个数据都发送完了。
接收时，可以调用HAL_UART_Receive_DMA函数，如下图：
这里我们可以在断点停止时，用串口调试助手发送20个字节数据，当再次运行时，可以看到rx_data里的数据发生了变化，说明DMA在CPU未运行时也在收数据。
另外，还可以看到，因为设置了循环收16个字节，但是发送了20个字节，所以16个字节之后的4个字节又覆盖了头4个字节：
3）接收程序改写
HAL库生成的DMA的接收/发送函数，与中断的函数一样，有以下特点：发送时如果上一次的数据还未发完，则本次数据不会发送，仍然继续发送上一次未发完的数据。接收数据要提前设定长度，不方便使用。
好在发送的时间点是可以由软件控制的，所以发送时的矛盾并不特别突出。而接收不行，接收时程序并不知道外界什么时候会发数过来，也不知道每次发多少个，所以一般会改写接收的函数，使用空闲中断结合DMA来接收数据，具体做法是：
打开串口的空闲中断；打开DMA接收，接收长度设为一个较大的值，保证不会被填满；当空闲中断产生时，说明一段数据已收完，此时把数据拷贝走，并再次开启DMA接收。
由于每收完一段数据都会产生空闲，在空闲时能产生中断进行处理，所以可以实现不定长度的数据接收。
代码实现如下：
首先添加初始化函数，开启接收中断、空闲中断，打开DMA接收（这里接收数组设置为32字节，一般建议设置大一点，确保不会溢出）：
在中断服务函数中添加如下：
这部分代码的作用是：检查是否是空闲中断，如果是，则获取已经接收的字节数，并置标志位；然后再次打开接收中断、开启DMA接收。
这里注意一下长度的获取，是用设置的最大长度减去未填充的空间得到的。
主循环中，只要检测标志位，然后将已收到的数据处理完即可（这里是将数据发回）。
运行后用串口调试助手发数和接收，可以看到与预期一致：
好了，这一节的内容基本讲完了。
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