基于STM32_HAL库的DMA应用

article/2025/6/29 20:26:27

基于STM32_HAL库的DMA应用

文章目录

  • 基于STM32_HAL库的DMA应用
    • 一、DMA介绍
      • 1.1 DMA的核心作用
      • 1.2 DMA数据传输方向
        • 1. 外设到内存（Peripheral-to-Memory）
        • 2. 内存到外设（Memory-to-Peripheral）
        • 3. 内存到内存（Memory-to-Memory）
      • 1.3 DMA数据传输方式
        • 1. 正常模式（Normal Mode）
        • 2. 循环模式（Circular Mode）
      • 1.4 DMA控制器通道
      • 1.5 DMA控制器的优先级
        • 1. 优先级分类
        • 2. 优先级仲裁规则
    • 二、DMA控制器相关API函数
      • 2.1 初始化指定的 DMA 通道函数HAL_DMA_Init()原型及功能
      • 2.2 停止|重置DMA通道函数HAL_DMA_DeInit()原型及功能
      • 2.3 启动 DMA 传输（非中断方式）函数HAL_DMA_Start()原型及功能
      • 2.4 启动 DMA 并启用中断函数HAL_DMA_Start_IT()原型及功能
      • 2.5 立即中止正在进行的 DMA 传输函数HAL_DMA_Abort()原型及功能
      • 2.6 以中断方式中止 DMA函数HAL_DMA_Abort_IT()原型及功能
      • 2.7 阻塞式等待 DMA 传输完成函数HAL_DMA_PollForTransfer()原型及功能
      • 2.8 判断 DMA 中断标志是否被置位宏函数__HAL_DMA_GET_FLAG()原型及功能
      • 2.9 DMA方式串口发送数据函数HAL_UART_Transmit_DMA()原型及功能
      • 2.10 DMA方式串口接收数据函数HAL_UART_Receive_DMA()原型及功能
      • 2.11 启用某个 UART 中断功能函数__HAL_UART_ENABLE_IT()原型及功能
      • 2.12 检查指定的 UART 状态标志位是否被置位函数__HAL_UART_GET_FLAG()原型及功能
      • 2.13 清除 UART 的 IDLE（空闲）标志位函数__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG()原型及功能
      • 2.14 停止通过 DMA 进行的 UART 发送或接收操作函数HAL_UART_DMAStop()原型及功能
      • 2.15 获取当前 DMA 传输还剩下多少个数据单位尚未完成函数__HAL_DMA_GET_COUNTER()原型及功能
    • 三、内存👉内存搬运
      • 3.1 CubeMX配置
      • 3.2 代码实现
    • 四、内存👉外设搬运
      • 4.1 CubeMX配置
      • 4.2 代码实现
    • 五、外设👉内存搬运
      • 5.1 CubeMX配置
      • 5.2 代码实现

一、DMA介绍

STM32 的 DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）是一种硬件模块，用于在 外设（如ADC、USART、SPI、I2C等）与 内存（RAM） 之间，或在 内存与内存之间，实现 无需CPU干预 的数据传输。

1.1 DMA的核心作用

不通过CPU，自动搬运数据，减少CPU负担，提高效率。例如：

  • 从ADC采集数据直接写入内存
  • 接收串口数据后直接存入缓冲区
  • 内存中大块数据搬运

1.2 DMA数据传输方向

在STM32F103C8T6的DMA控制器中，三种数据传输方向决定了数据流动的路径，是DMA配置的核心要素之一。以下是清晰的分类和说明：

1. 外设到内存（Peripheral-to-Memory）

特点

  • 数据源：外设寄存器（如ADC、USART的DR寄存器）。
  • 数据目标：内存（如数组、变量）。
  • 典型应用：
    • ADC采集数据存入内存数组。
    • 串口接收数据到缓冲区。
2. 内存到外设（Memory-to-Peripheral）

特点

  • 数据源：内存（如待发送的数据数组）。
  • 数据目标：外设寄存器（如SPI/I2C的数据寄存器）。
  • 典型应用：
    • 通过USART发送字符串。
    • SPI驱动显示屏批量写入数据。
3. 内存到内存（Memory-to-Memory）

特点

  • 数据源和目标：均为内存地址（如数组间复制）。
  • 仅DMA1支持：需手动触发，无硬件外设请求。
  • 典型应用：
    • 快速初始化大块内存（如清零RAM）。
    • 数据备份或格式转换。

1.3 DMA数据传输方式

在STM32F103C8T6的DMA控制器中，数据搬运模式主要分为两种核心模式，它们决定了DMA传输的连续性和工作方式。以下是详细的介绍：

1. 正常模式（Normal Mode）

特点

  • 单次触发，单次传输：
    每次使能DMA后，仅完成一次设定的数据传输（DMA_BufferSize），之后自动关闭DMA通道。
  • 需手动重启：
    传输完成后需重新配置并启动DMA（或由外设再次触发），适合非连续数据场景。
  • 中断标志：
    传输完成会置位TC（Transfer Complete）标志，可触发中断。

典型应用

  • 单次ADC采样数据搬运。
  • 非周期性的串口数据发送（如按键触发发送）。
2. 循环模式（Circular Mode）

特点

  • 自动循环，无需干预：
    传输完成后自动重置地址和计数器，无限循环传输数据，形成闭环。
  • 双缓冲技巧：
    结合传输完成（TC）和半传输完成（HT）中断，可实现双缓冲（Ping-Pong Buffer），提升实时性。
  • 外设持续触发：
    适合外设连续产生数据（如ADC连续采样、串口接收数据流）。

典型应用

  • 实时音频信号采集（ADC+DMA循环模式）。
  • 高速传感器数据流（如陀螺仪SPI通信）。
  • 串口接收不定长数据（配合IDLE中断）。

1.4 DMA控制器通道

STM32F103 有 2 个 DMA 控制器，DMA1 有 7 个通道，DMA 2 有 5 个通道。一个通道每次只能搬运一个外设的数据！！ 如果同时有多个外设的 DMA 请求，则按照优先级进行响应。STM32F103C8T6 只有 DMA1 ！

  • DMA1有7个通道

    在这里插入图片描述

  • DMA2有5个通道

    在这里插入图片描述

1.5 DMA控制器的优先级

在STM32F103系列单片机中，DMA控制器的优先级管理是一个关键功能，它决定了当多个DMA请求同时发生时，哪个请求会被优先处理。以下是关于DMA优先级的详细介绍：

1. 优先级分类

STM32F103的DMA控制器支持两种优先级管理机制：

(1) 软件可编程优先级

每个DMA通道可以独立配置以下4个优先级等级（通过DMA_InitStruct.DMA_Priority设置）：

  • 最高优先级（DMA_Priority_VeryHigh）
  • 高优先级（DMA_Priority_High）
  • 中优先级（DMA_Priority_Medium）
  • 低优先级（DMA_Priority_Low）

(2) 硬件固定优先级（自然优先级）

当多个通道的软件优先级相同时，硬件根据通道编号自动仲裁：

  • 通道编号越小，优先级越高（通道1 > 通道2 > … > 通道7）。
2. 优先级仲裁规则
  1. 软件优先级优先：
    不同优先级的请求中，更高软件优先级的通道总是先被处理。
    例如：通道3（高优先级）会抢占通道1（低优先级），即使通道1编号更小。
  2. 硬件优先级补充：
    若多个通道的软件优先级相同，则按通道编号决定顺序。
    例如：通道2和通道4均为中优先级时，通道2优先。
  3. 传输中的抢占：
    • 低优先级传输可被高优先级请求打断（当前传输完成后切换）。
    • 同优先级请求需等待当前传输完成。

二、DMA控制器相关API函数

2.1 初始化指定的 DMA 通道函数HAL_DMA_Init()原型及功能

📌 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Init(DMA_HandleTypeDef *hdma);

✅ 参数：

参数类型说明
hdmaDMA_HandleTypeDef *指向 DMA 通道句柄的指针，包含初始化结构体配置

🔁 返回值：

  • HAL_OK: 成功
  • HAL_ERROR: 错误（通常为参数错误）
  • HAL_BUSY: 控制器忙

🎯 功能：

初始化指定的 DMA 通道，并配置：

  • 数据方向
  • 数据宽度
  • 地址增量
  • 优先级
  • 模式（普通、循环）

2.2 停止|重置DMA通道函数HAL_DMA_DeInit()原型及功能

📌 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_DeInit(DMA_HandleTypeDef *hdma);

✅ 参数：

参数类型说明
hdmaDMA_HandleTypeDef *指定要释放的 DMA 通道句柄

🔁 返回值：

  • HAL_OK: 成功
  • HAL_ERROR: 错误（通常为参数错误）
  • HAL_BUSY: 控制器忙

🎯 功能：

  • 停止 DMA 通道
  • 重置为默认状态
  • 清除中断标志

2.3 启动 DMA 传输（非中断方式）函数HAL_DMA_Start()原型及功能

📌 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);

✅ 参数：

参数含义
hdmaDMA 通道句柄
SrcAddress源地址
DstAddress目的地址
DataLength数据项数量（以数据宽度计）

🔁 返回值：

  • HAL_OK: 成功
  • HAL_ERROR: 错误（通常为参数错误）
  • HAL_BUSY: 控制器忙

🎯 功能：

  • 启动 DMA 传输（非中断方式）
  • 手动启动一次传输

2.4 启动 DMA 并启用中断函数HAL_DMA_Start_IT()原型及功能

📌 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);

✅ 参数：

参数含义
hdmaDMA 通道句柄
SrcAddress源地址
DstAddress目的地址
DataLength数据项数量（以数据宽度计）

🔁 返回值：

  • HAL_OK: 成功
  • HAL_ERROR: 错误（通常为参数错误）
  • HAL_BUSY: 控制器忙

🎯 功能：

  • 启动 DMA 并启用中断
  • 完成时调用中断回调（非阻塞）

2.5 立即中止正在进行的 DMA 传输函数HAL_DMA_Abort()原型及功能

📌 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Abort(DMA_HandleTypeDef *hdma);

✅ 参数：

参数类型说明
hdmaDMA_HandleTypeDef *指定要中止的 DMA 通道句柄

🔁 返回值：

  • HAL_OK: 成功中止
  • HAL_ERROR: 中止失败

🎯 功能：

  • 立即中止正在进行的 DMA 传输
  • 清除使能位

2.6 以中断方式中止 DMA函数HAL_DMA_Abort_IT()原型及功能

📌 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Abort_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma);

✅ 参数：

参数类型说明
hdmaDMA_HandleTypeDef *指定要中止的 DMA 通道句柄

🔁 返回值：

  • HAL_OK: 成功中止
  • HAL_ERROR: 中止失败

🎯 功能：

  • 以中断方式中止 DMA
  • 中止后触发 HAL_DMA_AbortCpltCallback

2.7 阻塞式等待 DMA 传输完成函数HAL_DMA_PollForTransfer()原型及功能

📌 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_PollForTransfer(DMA_HandleTypeDef *hdma, HAL_DMA_LevelTypeDef CompleteLevel, uint32_t Timeout);

✅ 参数：

参数含义
hdmaDMA 句柄
CompleteLevelHAL_DMA_FULL_TRANSFER 或 HAL_DMA_HALF_TRANSFER
Timeout等待超时（ms）

🔁 返回值：

  • HAL_OK, HAL_TIMEOUT

🎯 功能：

  • 阻塞式等待 DMA 传输完成
  • 适合不使用中断场景

2.8 判断 DMA 中断标志是否被置位宏函数__HAL_DMA_GET_FLAG()原型及功能

✅ 1. 宏原型：

#define __HAL_DMA_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__)  (((__HANDLE__)->Instance->ISR & (__FLAG__)) != 0U)

💡 这是一个 宏定义（不是函数），用于读取 DMA 状态寄存器中的某个标志位是否被置位。

✅ 2. 参数说明：

参数类型说明
__HANDLE__DMA_HandleTypeDef *指向 DMA 通道的句柄（通常是 &hdma_xxx）
__FLAG__uint32_t要检查的标志位宏定义（如下表）

常见标志位如下（适用于 DMA1 的各个通道）：

宏定义含义
DMA_FLAG_TCx通道 x 的传输完成标志（Transfer Complete）
DMA_FLAG_HTx通道 x 的半传输完成标志（Half Transfer）
DMA_FLAG_TEx通道 x 的传输错误标志（Transfer Error）
DMA_FLAG_GIx通道 x 的全局中断标志（全局中断 = TC + HT + TE） 例如 DMA_FLAG_TC1、DMA_FLAG_HT3、DMA_FLAG_TE2

💡 其中 x 是通道号（17，F1 系列为 DMA1_Channel17）

🔁 3. 返回值：

返回类型说明
uint32_t（0 或 1）如果指定标志位被置位 → 返回 1，否则返回 0

🎯 4. 功能说明：

  • 用于判断 DMA 中断标志是否被置位。
  • 可在中断服务函数或轮询中使用。
  • 一般配合 __HAL_DMA_CLEAR_FLAG() 使用来手动清除中断标志位（如果 HAL 没有自动清除）。

🧪 示例用法：

if (__HAL_DMA_GET_FLAG(&hdma_memtomem_dma1_channel1, DMA_FLAG_TC1))
{// 通道1的传输完成__HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&hdma_memtomem_dma1_channel1, DMA_FLAG_TC1);// 执行接下来的操作...
}

2.9 DMA方式串口发送数据函数HAL_UART_Transmit_DMA()原型及功能

📌 1. 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

✅ 2. 参数说明：

参数名类型说明
huartUART_HandleTypeDef *指向 UART 句柄的指针（例如：&huart1）
pDatauint8_t *指向要发送的数据缓冲区
Sizeuint16_t要发送的数据长度（单位：字节）

🔁 3. 返回值：

返回值含义
HAL_OK操作成功
HAL_BUSYUART 当前正在忙于另一项传输
HAL_ERROR参数错误或初始化失败
HAL_TIMEOUT（不适用于本函数，一般不会返回）

🎯 4. 功能说明：

  • 启动一个 UART 数据发送过程，由 DMA 自动完成传输。
  • 使用 DMA 可以大幅减轻 CPU 负担，适用于高速或大批量数据发送。
  • 在传输完成后，HAL 会调用回调函数 HAL_UART_TxCpltCallback()（需要用户自己实现）。
  • 非阻塞方式，函数调用后立即返回，不等待传输完成。

🧪 5. 使用示例：

示例 1：简单发送字符串

uint8_t message[] = "Hello DMA UART!\r\n";HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, message, sizeof(message) - 1);

💡 提示：

  • 如果串口未配置 DMA，函数会失败。
  • 如果正在发送其他数据，函数会返回 HAL_BUSY。

🔁 6. 配合中断回调使用（推荐）：

你可以定义 HAL_UART_TxCpltCallback() 来处理传输完成后的任务：

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if (huart->Instance == USART1){// 发送完成，执行后续动作HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);  // 比如闪灯提示}
}

2.10 DMA方式串口接收数据函数HAL_UART_Receive_DMA()原型及功能

📌 1. 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);

✅ 2. 参数说明：

参数名类型说明
huartUART_HandleTypeDef *指向 UART 外设的句柄（例如 &huart1）
pDatauint8_t *接收数据的缓冲区指针（DMA 将接收到的数据放入此内存）
Sizeuint16_t要接收的数据长度（单位：字节）

🔁 3. 返回值：

返回值说明
HAL_OK操作成功
HAL_BUSYUART 当前正忙于接收其他数据
HAL_ERROR初始化或参数错误

🎯 4. 功能说明：

  • 启动一次 DMA 接收过程，UART 接收到的数据会被 DMA 自动搬运到内存缓冲区。
  • 是 非阻塞方式，即函数调用后立即返回，不会等待数据接收完成。
  • 接收完成时，会自动调用回调函数 HAL_UART_RxCpltCallback()（需要用户实现）。
  • 可以实现大容量或高速串口数据的接收，CPU 开销小。

🧪 5. 使用示例：

示例 1：接收 10 字节数据

uint8_t rxBuffer[10];HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rxBuffer, 10);

💡 提示：接收完成后会触发中断，调用 HAL_UART_RxCpltCallback()。

示例 2：实现回调函数

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if (huart->Instance == USART1){// 数据接收完成后的处理逻辑，例如处理 rxBuffer 中的数据process_received_data(rxBuffer);}
}

2.11 启用某个 UART 中断功能函数__HAL_UART_ENABLE_IT()原型及功能

📌 1. 宏原型：

#define __HAL_UART_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__) ((__HANDLE__)->Instance->CR1 |= (__INTERRUPT__))

⚠️ 注意：这是一个宏定义，不是普通函数。

✅ 2. 参数说明：

参数名类型说明
__HANDLE__UART_HandleTypeDef *UART 句柄指针（如 &huart1）
__INTERRUPT__uint32_t要启用的中断类型宏（见下表）

常用的 UART 中断类型：

宏定义说明
UART_IT_TXE发送数据寄存器为空中断（Transmit Data Register Empty）
UART_IT_TC发送完成中断（Transmission Complete）
UART_IT_RXNE接收寄存器非空中断（Received Data Ready to Be Read）
UART_IT_IDLE空闲线路中断（Idle Line Detected）
UART_IT_ERR错误中断（帧错误、过载、噪声等）

🎯 3. 功能说明：

  • 宏通过设置 UART 的控制寄存器来启用某个 UART 中断功能。
  • 启用中断后，若对应条件发生（如接收到数据），则会触发 UART 的中断服务函数 USARTx_IRQHandler()。
  • 中断处理程序中会进一步调用 HAL 的中断处理函数，例如 HAL_UART_IRQHandler()。
  • 宏本身不会启用 NVIC 中的中断通道（需单独调用 HAL_NVIC_EnableIRQ()）。

🧪 4. 示例代码：

示例：启用 UART1 的接收中断（RXNE）和空闲中断（IDLE）

// 启用 RXNE 和 IDLE 中断
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);// 同时，确保在 NVIC 中打开了中断通道（通常在初始化时）
HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

示例：中断服务函数中调用 HAL 的统一中断处理

void USART1_IRQHandler(void)
{HAL_UART_IRQHandler(&huart1);  // HAL 会自动处理 RXNE、IDLE、TC 等事件
}

2.12 检查指定的 UART 状态标志位是否被置位函数__HAL_UART_GET_FLAG()原型及功能

📌 1. 宏原型：

#define __HAL_UART_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__) (((__HANDLE__)->Instance->SR & (__FLAG__)) == (__FLAG__))

📘 说明：这是一个宏定义，用于读取 UART 状态寄存器（SR）中的特定位。

✅ 2. 参数说明：

参数名类型说明
__HANDLE__UART_HandleTypeDef *指向 UART 外设句柄的指针（如 &huart1）
__FLAG__uint32_t需要检查的标志位（如 UART_FLAG_RXNE）

常用 UART 标志位（可作为 __FLAG__ 传入）：

宏定义含义
UART_FLAG_TXE发送数据寄存器为空
UART_FLAG_TC发送完成
UART_FLAG_RXNE接收寄存器非空，有数据可读
UART_FLAG_IDLE空闲线路检测标志
UART_FLAG_ORE溢出错误
UART_FLAG_NE噪声错误
UART_FLAG_FE帧格式错误
UART_FLAG_PE奇偶校验错误

🔎 这些标志来源于 UART 的状态寄存器 SR（Status Register）。

🔁 3. 返回值：

返回值类型含义
true (非零)uint32_t标志位置位，表示事件已发生
false (0)uint32_t标志位未被置位，事件未发生

🎯 4. 功能说明：

  • 检查指定的 UART 状态标志位是否被置位。
  • 本质是对 UART 的 SR（Status Register）寄存器执行按位与判断。
  • 可用于判断是否发生了某些事件，例如：
    • 是否接收到数据？
    • 是否发送完成？
    • 是否出现错误？

🧪 5. 示例代码：

示例 1：判断是否收到数据

if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_RXNE))
{uint8_t data = (uint8_t)(huart1.Instance->DR);  // 读取接收数据
}

示例 2：判断 UART1 是否发送完成

if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_TC))
{// 数据已完全发送完毕HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
}

2.13 清除 UART 的 IDLE（空闲）标志位函数__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG()原型及功能

📌 1. 宏原型：

#define __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(__HANDLE__)  \do { __IO uint32_t tmpreg; tmpreg = (__HANDLE__)->Instance->SR; \tmpreg = (__HANDLE__)->Instance->DR; UNUSED(tmpreg); } while(0)

📌 说明：这是一个宏，用于清除 UART 的 IDLE（空闲）标志位。

✅ 2. 参数说明：

参数名类型说明
__HANDLE__UART_HandleTypeDef *UART 外设句柄指针（如 &huart1）

🎯 3. 功能说明：

  • UART 接收到数据后，如果检测到 一段时间内 RX 引脚没有继续接收数据，会设置 IDLE（空闲）标志位。
  • 当启用了 UART_IT_IDLE 中断后，接收到 IDLE 中断后必须手动清除 IDLE 标志，否则该中断会不断触发。
  • 清除 IDLE 标志的方式是：
    • 先读取 UART 的状态寄存器 SR
    • 再读取 数据寄存器 DR
  • 这个宏就是封装了这一操作。

🧪 4. 示例代码：

示例：使用 DMA + 空闲中断接收串口变长数据帧

void USART1_IRQHandler(void)
{HAL_UART_IRQHandler(&huart1);  // HAL 处理其他 UART 中断// 手动处理 IDLE 中断（需要先启用 UART_IT_IDLE 中断）if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE)){__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);  // 清除 IDLE 标志位// 此处可调用用户的帧处理逻辑，比如判断实际接收长度uint16_t len = BUFFER_SIZE - __HAL_DMA_GET_COUNTER(huart1.hdmarx);handle_uart_frame(rxBuffer, len);}
}

✅ __HAL_DMA_GET_COUNTER() 返回 DMA 剩余传输字节数，配合可得出实际接收长度。

2.14 停止通过 DMA 进行的 UART 发送或接收操作函数HAL_UART_DMAStop()原型及功能

📌 1. 函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAStop(UART_HandleTypeDef *huart);

✅ 2. 参数说明：

参数名类型说明
huartUART_HandleTypeDef *指向 UART 外设句柄的指针，例如 &huart1

🔁 3. 返回值：

返回值枚举含义
HAL_OK操作成功
HAL_ERROR发生错误
HAL_BUSY外设正在忙
HAL_TIMEOUT操作超时（通常不会在此函数中返回）

🎯 4. 功能说明：

HAL_UART_DMAStop() 的主要功能是：

  • 停止通过 DMA 进行的 UART 发送或接收操作（无论是 TX 还是 RX）。
  • 禁用 DMA 请求：
    • 清除 UART 控制寄存器中的 DMAT 或 DMAR 位（关闭发送/接收 DMA 请求）。
  • 停止 DMA 通道：
    • 停止 huart->hdmarx 或 huart->hdmatx 中的 DMA 操作。
  • 释放资源，为下一次操作做准备。

🧪 5. 示例代码：

示例：接收到一帧变长数据后停止 DMA 接收

#define RX_BUF_LEN 64
uint8_t rx_buf[RX_BUF_LEN];void USART1_IRQHandler(void)
{HAL_UART_IRQHandler(&huart1);if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE)){__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);  // 清除空闲标志HAL_UART_DMAStop(&huart1);  // ✅ 停止 DMA 接收// 获取实际接收长度uint16_t recv_len = RX_BUF_LEN - __HAL_DMA_GET_COUNTER(huart1.hdmarx);process_uart_frame(rx_buf, recv_len);  // 处理接收到的数据// 重新启动 DMA 接收HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rx_buf, RX_BUF_LEN);}
}

2.15 获取当前 DMA 传输还剩下多少个数据单位尚未完成函数__HAL_DMA_GET_COUNTER()原型及功能

📌 1. 宏原型：

#define __HAL_DMA_GET_COUNTER(__HANDLE__) ((__HANDLE__)->Instance->CNDTR)

📌 它实际上是读取 DMA 控制器的当前剩余传输数量寄存器（CNDTR）。

✅ 2. 参数说明：

参数名类型说明
__HANDLE__DMA_HandleTypeDef *指向 DMA 通道的句柄，比如 huart1.hdmarx

🔁 3. 返回值：

类型说明
uint16_t返回 DMA 通道尚未完成传输的字节数（即 CNDTR 的当前值）

🎯 4. 功能说明：

  • DMA 在传输过程中，CNDTR 寄存器会不断减少，表示还有多少数据尚未传输。
  • __HAL_DMA_GET_COUNTER() 宏返回的是DMA 剩余数据量，因此你可以据此计算出：
    • 实际已经接收到（或发送出）的数据字节数。
  • 这个宏非常适合用于 DMA + 空闲中断 模式下判断已接收的数据长度。

🧪 5. 示例代码：

示例：计算 DMA 实际接收的数据长度

#define RX_BUF_LEN 64
uint8_t rx_buf[RX_BUF_LEN];void USART1_IRQHandler(void)
{HAL_UART_IRQHandler(&huart1);if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1, UART_FLAG_IDLE)){__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);HAL_UART_DMAStop(&huart1);// ❗ 计算接收的数据长度uint16_t received_len = RX_BUF_LEN - __HAL_DMA_GET_COUNTER(huart1.hdmarx);process_uart_data(rx_buf, received_len);// 重新启动 DMA 接收HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rx_buf, RX_BUF_LEN);}
}

三、内存👉内存搬运

实现需求：使用DMA的方式将数组A中的数据拷贝到数组B中，搬运完之后将数组B中的内容打印到屏幕

3.1 CubeMX配置

  1. 配置Debug

    在这里插入图片描述

  2. 打开RCC配置时钟，将高速时钟配置成Crystal/Ceramic Resonator

    在这里插入图片描述

  3. 点击配置时钟选项，把时钟配置成高速外部时钟HSE，并且通过PLLCLK倍频到72MHZ，按下回车之后就为芯片内部的功能分配好了对应的时钟频率。

    在这里插入图片描述

  4. 打开左侧的DMA选项，首先选择：内存到内存，然后点击Add添加一个，接着配置通道、方向和优先级，然后配置DMA数据传输方式为：正常模式，然后配置指针递增模式为：源地址 和 目标地址 同时递增。

    在这里插入图片描述

  5. 接着我们打开USART1，配置为：异步通信模式，配置：波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等

    在这里插入图片描述

  6. 接着对我们的工程进行配置，配置完成之后点击右上角的 GENERATE CODE 生成工程

    在这里插入图片描述

3.2 代码实现

#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
#define BUF_SIZE 16
/* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV */
uint32_t srcBuffer[BUF_SIZE] = {	// 源数组0x00000000, 0x11111111, 0x22222222, 0x33333333,0x44444444, 0x55555555, 0x66666666, 0x77777777, 0x88888888, 0x99999999, 0xAAAAAAAA, 0xBBBBBBBB, 0xCCCCCCCC, 0xDDDDDDDD, 0xEEEEEEEE, 0xFFFFFFFF
};uint32_t desBuffer[BUF_SIZE];		// 目标数组/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
int fputc(int ch, FILE *f)
{unsigned char temp[1]={ch};HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);return ch;
}
/* USER CODE END 0 */int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */int i = 0;/* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_DMA_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */// DMA开启数据传输HAL_DMA_Start(&hdma_memtomem_dma1_channel1, (uint32_t)srcBuffer, (uint32_t)desBuffer, sizeof(uint32_t) * BUF_SIZE);	// 等待数据传输完成while(__HAL_DMA_GET_FLAG(&hdma_memtomem_dma1_channel1, DMA_FLAG_TC1));													// 打印数组内容for(i = 0; i< BUF_SIZE; i++){printf("BUF[%d] = %x\r\n", i, desBuffer[i]);}/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

业务代码写完之后，我们把它编译并且烧录进MCU里面，硬件连接USB-TTL模块，软件打开串口调试助手，就会发现我们成功实现了：使用DMA搬运方式内存到内存之间的数据搬运哈哈👏

在这里插入图片描述

四、内存👉外设搬运

实现需求：使用DMA的方式将内存数据搬运到串口1发送寄存器，同时闪烁LED1。

4.1 CubeMX配置

  1. 配置Debug

    在这里插入图片描述

  2. 打开RCC配置时钟，将高速时钟配置成Crystal/Ceramic Resonator

    在这里插入图片描述

  3. 点击配置时钟选项，把时钟配置成高速外部时钟HSE，并且通过PLLCLK倍频到72MHZ，按下回车之后就为芯片内部的功能分配好了对应的时钟频率。

    在这里插入图片描述

  4. 打开USART1，配置为：异步通信模式，配置：波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等

    在这里插入图片描述

  5. 将PB8配置成GPIO_Output模式，PB8连接的是LED，并设置PB8初始化为高电平

    在这里插入图片描述

  6. 打开左侧的DMA选项，首先选择：内存到外设，然后点击Add添加一个，接着配置通道、方向和优先级，然后配置DMA数据传输方式为：正常模式，然后配置指针递增模式为：内存地址(源地址)递增，目标地址不递增。

    在这里插入图片描述

  7. 接着对我们的工程进行配置，配置完成之后点击右上角的 GENERATE CODE 生成工程

    在这里插入图片描述

4.2 代码实现

#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
#define BUF_SIZE 1000
/* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV */
unsigned char sendBuf[BUF_SIZE] = {0};	// 发送数据缓冲区
/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP */int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */int i = 0;/* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_DMA_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */for(i = 0; i < BUF_SIZE; i++){sendBuf[i] = 'A';}// 将数据通过串口DMA发送HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, sendBuf, BUF_SIZE);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */// 主函数一直运行LED闪烁HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_8);	HAL_Delay(100);}/* USER CODE END 3 */
}

业务代码写完之后，我们把它编译并且烧录进MCU里面，硬件连接USB-TTL模块，软件打开串口调试助手，就会发现串口助手接收到1000个数据的同时LED也在闪烁，实现了使用DMA的方式内存到外设之间的数据搬运。
在这里插入图片描述

五、外设👉内存搬运

实现需求：使用DMA的方式将串口接收缓存寄存器的值搬运到内存中，同时闪烁LED。

5.1 CubeMX配置

  1. 配置Debug

在这里插入图片描述

  1. 打开RCC配置时钟，将高速时钟配置成Crystal/Ceramic Resonator

    在这里插入图片描述

  2. 点击配置时钟选项，把时钟配置成高速外部时钟HSE，并且通过PLLCLK倍频到72MHZ，按下回车之后就为芯片内部的功能分配好了对应的时钟频率。

    在这里插入图片描述

  3. 打开USART1，配置为：异步通信模式，配置：波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等，并使能USART1中断。

    在这里插入图片描述

  4. 将PB8配置成GPIO_Output模式，PB8连接的是LED，并设置PB8初始化为高电平

    在这里插入图片描述

  5. 打开左侧的DMA选项，首先选择：DMA1，然后点击Add添加两个，接着配置通道、方向和优先级，然后配置DMA数据传输方式为：正常模式，然后配置指针递增模式为：内存地址(源地址)递增，目标地址不递增。

    在这里插入图片描述

  6. 接着对我们的工程进行配置，配置完成之后点击右上角的 GENERATE CODE 生成工程

    在这里插入图片描述

5.2 代码实现

/* main.c */
#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t rcvBuf[BUF_SIZE] = {0};		// 接收数据缓冲区
uint8_t rcvLen = 0;					// 接收一帧数据长度
/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_DMA_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);		// 使能USART1空闲中断HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rcvBuf, BUF_SIZE);	// 使能DMA方式接收串口数据中断/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE */HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_8);HAL_Delay(300);/* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

/* main.h */
#define BUF_SIZE 100

/* stm32f1xx_it.c */
#include "main.h"
#include "stm32f1xx_it.h"/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
extern uint8_t rcvBuf[BUF_SIZE];		// 接收数据缓冲区
extern uint8_t rcvLen;					// 接收一帧数据长度
/* USER CODE END PV *//* External variables --------------------------------------------------------*/
extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
extern UART_HandleTypeDef huart1;
/* USER CODE BEGIN EV *//* USER CODE END EV *//******************************************************************************/
/*           Cortex-M3 Processor Interruption and Exception Handlers          */
/******************************************************************************/
/*** @brief This function handles Non maskable interrupt.*/
void NMI_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN NonMaskableInt_IRQn 0 *//* USER CODE END NonMaskableInt_IRQn 0 *//* USER CODE BEGIN NonMaskableInt_IRQn 1 */while (1){}/* USER CODE END NonMaskableInt_IRQn 1 */
}/*** @brief This function handles Hard fault interrupt.*/
void HardFault_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN HardFault_IRQn 0 *//* USER CODE END HardFault_IRQn 0 */while (1){/* USER CODE BEGIN W1_HardFault_IRQn 0 *//* USER CODE END W1_HardFault_IRQn 0 */}
}/*** @brief This function handles Memory management fault.*/
void MemManage_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN MemoryManagement_IRQn 0 *//* USER CODE END MemoryManagement_IRQn 0 */while (1){/* USER CODE BEGIN W1_MemoryManagement_IRQn 0 *//* USER CODE END W1_MemoryManagement_IRQn 0 */}
}/*** @brief This function handles Prefetch fault, memory access fault.*/
void BusFault_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN BusFault_IRQn 0 *//* USER CODE END BusFault_IRQn 0 */while (1){/* USER CODE BEGIN W1_BusFault_IRQn 0 *//* USER CODE END W1_BusFault_IRQn 0 */}
}/*** @brief This function handles Undefined instruction or illegal state.*/
void UsageFault_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN UsageFault_IRQn 0 *//* USER CODE END UsageFault_IRQn 0 */while (1){/* USER CODE BEGIN W1_UsageFault_IRQn 0 *//* USER CODE END W1_UsageFault_IRQn 0 */}
}/*** @brief This function handles System service call via SWI instruction.*/
void SVC_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN SVCall_IRQn 0 *//* USER CODE END SVCall_IRQn 0 *//* USER CODE BEGIN SVCall_IRQn 1 *//* USER CODE END SVCall_IRQn 1 */
}/*** @brief This function handles Debug monitor.*/
void DebugMon_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN DebugMonitor_IRQn 0 *//* USER CODE END DebugMonitor_IRQn 0 *//* USER CODE BEGIN DebugMonitor_IRQn 1 *//* USER CODE END DebugMonitor_IRQn 1 */
}/*** @brief This function handles Pendable request for system service.*/
void PendSV_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN PendSV_IRQn 0 *//* USER CODE END PendSV_IRQn 0 *//* USER CODE BEGIN PendSV_IRQn 1 *//* USER CODE END PendSV_IRQn 1 */
}/*** @brief This function handles System tick timer.*/
void SysTick_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 *//* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */HAL_IncTick();/* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 *//* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}/******************************************************************************/
/* STM32F1xx Peripheral Interrupt Handlers                                    */
/* Add here the Interrupt Handlers for the used peripherals.                  */
/* For the available peripheral interrupt handler names,                      */
/* please refer to the startup file (startup_stm32f1xx.s).                    */
/******************************************************************************//*** @brief This function handles DMA1 channel4 global interrupt.*/
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel4_IRQn 0 *//* USER CODE END DMA1_Channel4_IRQn 0 */HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart1_tx);/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel4_IRQn 1 *//* USER CODE END DMA1_Channel4_IRQn 1 */
}/*** @brief This function handles DMA1 channel5 global interrupt.*/
void DMA1_Channel5_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel5_IRQn 0 *//* USER CODE END DMA1_Channel5_IRQn 0 */HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart1_rx);/* USER CODE BEGIN DMA1_Channel5_IRQn 1 *//* USER CODE END DMA1_Channel5_IRQn 1 */
}/*** @brief This function handles USART1 global interrupt.*/
void USART1_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 *//* USER CODE END USART1_IRQn 0 */HAL_UART_IRQHandler(&huart1);/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE) == SET)) 	// 判断IDLE标志位是否被置位{__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);						// 清除标志位HAL_UART_DMAStop(&huart1); 								// 停止DMA传输，防止干扰uint8_t temp=__HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);rcvLen = BUF_SIZE - temp; 								//计算数据长度HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, rcvBuf, rcvLen);			//发送数据HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rcvBuf, BUF_SIZE);		//开启DMA}/* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 */

业务代码写完之后，我们把它编译并且烧录进MCU里面，硬件连接USB-TTL模块，软件打开串口调试助手，就会发现我们成功实现了我们的需求：

在这里插入图片描述


http://www.hkcw.cn/article/LGojFSihkJ.shtml

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