MM32F0140 UART1 DMA RX and TX 中断接收和发送数据

V2AS问路

MM32F0140 UART1 DMA RX and TX 中断接收和发送数据

阅读原文时间：2022年03月25日阅读：2

目录：

1.MM32F0140简介

2.DMA工作原理简介

3.初始化MM32F0140 UART1

4.配置MM32F0140 UART1 DMA接收

5.配置MM32F0140 UART1 DMA发送

6.编写MM32F0140 UART1 中断优先级函数

7.编写MM32F0140 UART1 DMA中断函数

8.编写MM32F0140 UART1 DMA接收数据函数

9.编写MM32F0140 UART1 DMA发送数据函数

10.编写处理MM32F0140 UART1 DMA中断接收和DMA中断发送数据函数

11.测试MM32F0140 UART1 DMA中断接收和DMA中断发送数据函数

提要：

　　学习MM32F0140 UART1 DMA 中断接收和 UART1 DMA中断发送数据，通过上位机串口助手发送10字节的十六进制数据：0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x7,0x08,0x55,0xAA；下位机MM32F0140的UART1的DMA中断接收到一帧：0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x7,0x08,0x55,0xAA 共10字节数据后，通过UART1 DMA中断发送数据函数，原样发送到串口助手显示出来。

内容：

1、MM32F0140简介：

　　（1）MM32F0140微控制器是基于Arm Cortex-M0内核，最高工作频率可达72MHz；

　　（2）供电电压支持：2.0V - 5.5V；

　　（3）多达64KB的Flash，8KB的SRAM；

　　（4）1个I2C；

　　（5）3个UART；

　　（6）1个12位共13通道的ADC；

　　（7）2个I2C或I2S；

　　（8）1个16位高级定时，1个16位和1个32位的通用定时器，3个16位的基本定时器；

　　（9）1个FlexCAN接口；

　　（10）1个IWDG和1个WWDG看门狗。

2.DMA工作原理简介

　　DMA的工作原理：

DMA（Direct Memory Access）即直接存储器访问。DMA 控制器通过共享系统总线，实现无需 CPU 参与的快速自动数据传输。MM32F0140的DMA 控制器有 5 个通道，多个外设 DMA 请求发送到对应通道上处理。DMA 与 CPU 都是通过系统总线实现对存储器或外设数据的访问。当 CPU 和 DMA 访问冲突时，DMA 请求可能会占用系统总线，此时 CPU 只能等待 DMA 传输完成释放总线。为了防止总线一直被DMA 占用导致 CPU 无法工作，总线仲裁器会执行相关的循环调度，以此保证 CPU 至少可以获得一半的系统总线控制权。

　　DMA传输将数据从一个地址空间搬运到另一个地址空间，支持外设到存储器之间或者存储器到外设之间的高速数据传输。当CPU初始化这个传输动作，传输动作本身是由DMA控制器来实现和完成的。DMA传输方式无需CPU直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场过程，通过硬件为RAM和IO设备开辟一条直接传输数据的通道，使得CPU的效率大大提高。

　　MM32F0140的DMA特性：

（1）5 个独立的通道，可通过寄存器配置相关功能。

（2）硬件发出的 DMA 请求与对应专用 DMA 通道直连。通过软件配置寄存器的方式也可以触发DMA 通道请求

（3）可以通过软件的方式配置寄存器决定 5 个通道请求之间的处理优先级（共有四级：很高、高、中等和低），若优先级相同，则由硬件自动决定，处理顺序（低编号通道请求优先处理）。

（4）数据源头与目的地的传输宽度可独立配置为字节、半字、全字。

（5）独立数据源头的宽度配置进行打包，并在目的地按照目的地的宽度配置进行拆包。要求源和目标地址必须根据各自配置的数据传输宽度对齐。

（6）支持循环缓冲器控制。

（7）每个通道支持 DMA 半传输， DMA 传输完成和 DMA 传输出错 3 种事件标志。各通道单独的中断请求由这 3 种事件标志逻辑或起来。

（8）支持存储器对存储器传输。

（9）支持数据传输方向为外设到存储器，存储器到外设。

（10）数据访问的源和目标可以是： SRAM、 APB1、 APB2 和 AHB 总线上的外设。

（11）数据的传输数量可以通过软件配置对应寄存器，最大值为 65535。

　　DMA请求映像：

　　外设对DMA的请求映像如下图1所示，从外设产生的多个传输请求，通过 DMAMUX 输入到 DMA 控制器，为了避免冲突，在一个通道中,同时只能有一个外设 DMA 请求有效。

外设本身的控制寄存器应有对应的 DMA 使能位，来独立控制外设是否发送传输请求。

　　如下图1表所示，本实例UART1的DMA请求映像选择DMA1的通道2对应UART1_TX，DMA1通道3对应UART1_RX。

3.初始化MM32F0140 UART1

　　MM32F0140 UART1的GPIO初始化，根据MM32F0140的DS数据手册选择PA9:UART1_TX，PA10:UART1_RX做为UART1的发送和接收数据的引脚，具体配置步骤，及其初始化如下所示：

（1）使能GPIOA外设时钟；

（2）配置IO管脚GPIO_AFx复用为UART1功能（可参考DS手册引脚定义及复用功能）；

（3）配置UARTx IO的管脚；

（4）配置GPIO的输出速度；

（5）配置IO管脚的工作模式；

（6）根据GPIOA配置的参数整体初始化GPIO各管脚的成员参数。

static void Bsp_UART1_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

RCC\_AHBPeriphClockCmd(RCC\_AHBENR\_GPIOA, ENABLE);  
//PA9 AF UART1\_TX  
GPIO\_PinAFConfig(GPIOA, GPIO\_PinSource9, GPIO\_AF\_1);  
//PA10 AF UART1\_RX  
GPIO\_PinAFConfig(GPIOA, GPIO\_PinSource10, GPIO\_AF\_1);

//PA9:UART1\_TX  
GPIO\_StructInit(&GPIO\_InitStruct);  
GPIO\_InitStruct.GPIO\_Pin = GPIO\_Pin\_9;  
GPIO\_InitStruct.GPIO\_Speed = GPIO\_Speed\_50MHz;  
GPIO\_InitStruct.GPIO\_Mode = GPIO\_Mode\_AF\_PP;  
GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO\_InitStruct);

//PA10:UART1\_RX  
GPIO\_InitStruct.GPIO\_Pin = GPIO\_Pin\_10;  
GPIO\_InitStruct.GPIO\_Mode = GPIO\_Mode\_IPU;  
GPIO\_Init(GPIOA, &GPIO\_InitStruct);

}

4.配置MM32F0140 UART1 DMA接收

　　配置MM32F0140 UART1 DMA接收功能，配置步骤如下步骤（1）到（19）：

（1）使能外设DMA1的时钟；

（2）复位DMA通道寄存器；

（3）初始化DMA结构体成员为自定义参数；

（4）配置DMA传输外设基地址；

（5）配置DMA传输内存基地址；

（6）配置DMA的传输方向；

（7）配置DMA传输的缓存大小；

（8）配置DMA传输外设地址是否递增；

（9）配置DMA传输内存地址是否递增；

（10）配置DMA传输外设数据宽度（字节或半字或字，配置需与内存数据宽度一致）；

（11）配置DMA传输内存数据宽度（字节或半字或字，配置需与外设数据宽度一致）；

（12）配置DMA传输的工作模式（常规或循环模式）；

（13）配置DMA传输的软件优先级（很高、高、中等、低）；

（14）配置DMA传输是否使能内存到内存；

（15）配置DMA是否自动装载传输数量寄存器；

（16）根据以上（1）到（15）的配置整体初始化DMA通道的结构体成员参数；

（17）使能DMA传输完成中断；

（18）使能UART的DMA接口；

（19）使能DMA通道。

　　定义与MM32F0140 UART1 DMA接收和发送相关的变量标志，缓存，以及头文件声明变量标志、缓存，函数声明，具体代码如下所示：

//UART1 receive completion flag
vu8 gUART1_RxComplete = 0;
//UART1 send complete flag
vu8 gUART1_TxComplete = 0;
//UART1 send buffer
u8 gUART1_TxBuf[10] = {0x00};
//UART1 receive buffer
u8 gUART1_RxBuf[100] = {0x00};

//UART1 Baud rate
#define UART1_BAUDRATE (115200)

//UART1 receive completion flag
extern vu8 gUART1_RxComplete;
//UART1 send complete flag
extern vu8 gUART1_TxComplete;
//UART1 send buffer
extern u8 gUART1_TxBuf[10];
//UART1 receive buffer
extern u8 gUART1_RxBuf[100];

//UART1 Init
void Bsp_UART1_Init(u32 baudrate);
//Configure UART1 DMA transmission
void Bsp_UART1_DMA_NVIC_Send_Config(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 peraddr, u32 memaddr, u16 cndtr);
//Configure UART1 DMA reception
void Bsp_UART1_DMA_NVIC_Recv_Config(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 peraddr, u32 memaddr, u16 cndtr);
//NVIC interrupt priority
void Bsp_NVIC_Init(u8 ch, u8 pri);
//Process UART1 DMA interrupt to receive and interrupt to transmit data
void Bsp_UART1_DMA_Rx_DMA_Tx_Task(void);
//UART1 DMA send data
void Bsp_UART1_DMA_SendData(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 pBuf, u16 length);
//UART1 DMA receive data
void Bsp_UART1_DMA_RecvData(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 pBuf, u16 length);

　　根据以上（1）到（19）配置步骤配置MM32F0140 UART1 DMA接收功能的代码如下所示：

void Bsp_UART1_DMA_NVIC_Recv_Config(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 peraddr, u32 memaddr, u16 cndtr)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

//Enable DMA1 Clock  
RCC\_AHBPeriphClockCmd(RCC\_AHBENR\_DMA1, ENABLE);

//Deinitializes the DMA Channeln registers to their default reset  
DMA\_DeInit(dam\_chx);  
DMA\_StructInit(&DMA\_InitStruct);  
//DMA transfer peripheral address  
DMA\_InitStruct.DMA\_PeripheralBaseAddr = peraddr;  
//DMA transfer memory address  
DMA\_InitStruct.DMA\_MemoryBaseAddr = memaddr;  
//DMA transfer direction from peripheral to memory  
DMA\_InitStruct.DMA\_DIR = DMA\_DIR\_PeripheralSRC;  
//DMA cache size  
DMA\_InitStruct.DMA\_BufferSize = cndtr;  
//After receiving the data, the peripheral address is forbidden to move  
//backward  
DMA\_InitStruct.DMA\_PeripheralInc = DMA\_PeripheralInc\_Disable;  
//After receiving the data, the memory address is shifted backward  
DMA\_InitStruct.DMA\_MemoryInc = DMA\_MemoryInc\_Enable;  
//Define the peripheral data width to 8 bits  
DMA\_InitStruct.DMA\_PeripheralDataSize = DMA\_PeripheralDataSize\_Byte;  
DMA\_InitStruct.DMA\_MemoryDataSize = DMA\_MemoryDataSize\_Byte;  
DMA\_InitStruct.DMA\_Mode = DMA\_Mode\_Normal;  
DMA\_InitStruct.DMA\_Priority = DMA\_Priority\_Medium;  
//M2M mode is disabled  
DMA\_InitStruct.DMA\_M2M = DMA\_M2M\_Disable;  
DMA\_InitStruct.DMA\_Auto\_reload = DMA\_Auto\_Reload\_Enable;  
DMA\_Init(dam\_chx, &DMA\_InitStruct);

//Enable UARTx DMA1 Channel Transfer complete interrupt  
DMA\_ITConfig(dam\_chx, DMA\_IT\_TC, ENABLE);

UART\_DMACmd(UART1, UART\_GCR\_DMA, ENABLE);  
// UARTx DMA1 Channel Enable  
DMA\_Cmd(dam\_chx, ENABLE);

}

5.配置MM32F0140 UART1 DMA发送

　　配置MM32F0140 UART1 DMA发送功能，配置步骤如下步骤（1）到（19）：

（1）使能外设DMA1的时钟；

（2）复位DMA通道寄存器；

（3）初始化DMA结构体成员为自定义参数；

（4）配置DMA传输外设基地址；

（5）配置DMA传输内存基地址；

（6）配置DMA的传输方向；

（7）配置DMA传输的缓存大小；

（8）配置DMA传输外设地址是否递增；

（9）配置DMA传输内存地址是否递增；

（10）配置DMA传输外设数据宽度（字节或半字或字，配置需与内存数据宽度一致）；

（11）配置DMA传输内存数据宽度（字节或半字或字，配置需与外设数据宽度一致）；

（12）配置DMA传输的工作模式（常规或循环模式）；

（13）配置DMA传输的软件优先级（很高、高、中等、低）；

（14）配置DMA传输是否使能内存到内存；

（15）配置DMA是否自动装载传输数量寄存器；

（16）根据以上（1）到（15）的配置整体初始化DMA通道的结构体成员参数；

（17）使能DMA传输完成中断；

（18）使能UART的DMA接口；

（19）使能DMA通道。

　　根据以上（1）到（19）配置步骤配置MM32F0140 UART1 DMA发送功能的代码如下所示：

void Bsp_UART1_DMA_NVIC_Send_Config(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 peraddr, u32 memaddr, u16 cndtr)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

//Enable DMA1 Clock  
RCC\_AHBPeriphClockCmd(RCC\_AHBENR\_DMA1, ENABLE);  
//Deinitializes the DMA Channeln registers to their default reset  
DMA\_DeInit(dam\_chx);  
DMA\_StructInit(&DMA\_InitStruct);  
//DMA transfer peripheral address  
DMA\_InitStruct.DMA\_PeripheralBaseAddr = peraddr;  
//DMA transfer memory address  
DMA\_InitStruct.DMA\_MemoryBaseAddr = memaddr;  
//DMA transfer direction from peripheral to memory  
DMA\_InitStruct.DMA\_DIR = DMA\_DIR\_PeripheralDST;  
//DMA cache size  
DMA\_InitStruct.DMA\_BufferSize = cndtr;  
//After receiving the data, the peripheral address is forbidden to move  
//backward  
DMA\_InitStruct.DMA\_PeripheralInc = DMA\_PeripheralInc\_Disable;  
//After receiving the data, the memory address is shifted backward  
DMA\_InitStruct.DMA\_MemoryInc = DMA\_MemoryInc\_Enable;  
//Define the peripheral data width to 8 bits  
DMA\_InitStruct.DMA\_PeripheralDataSize = DMA\_PeripheralDataSize\_Byte;  
DMA\_InitStruct.DMA\_MemoryDataSize = DMA\_MemoryDataSize\_Byte;  
DMA\_InitStruct.DMA\_Mode = DMA\_Mode\_Normal;  
DMA\_InitStruct.DMA\_Priority = DMA\_Priority\_Medium;  
//M2M mode is disabled  
DMA\_InitStruct.DMA\_M2M = DMA\_M2M\_Disable;  
DMA\_InitStruct.DMA\_Auto\_reload = DMA\_Auto\_Reload\_Enable;  
DMA\_Init(dam\_chx, &DMA\_InitStruct);

// Enable UARTx\_DMA1\_Channel Transfer complete interrupt  
DMA\_ITConfig(dam\_chx, DMA\_IT\_TC, ENABLE);  
UART\_DMACmd(UART1, UART\_GCR\_DMA, ENABLE);  
// UARTx DMA1 Channel enable  
DMA\_Cmd(dam\_chx, DISABLE);

}

6.编写MM32F0140 UART1 DMA中断优先级函数

　　MM32F0140 NVIC中断优先级函数代码如下所示，配置MM32F0140 UART1 DMA中断优先级参考以上图1或UM手册的DMA通道映射表即可，从查表得知ch：DMA1_Channel2_3_IRQn，通道2可配置为对应UART1的DMA发送，通道3可配置为对应UART1的DMA接收。

void Bsp_NVIC_Init(u8 ch, u8 pri)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
//Channel
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ch;
//Priority
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority = pri;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC\_Init(&NVIC\_InitStruct);

}

7.编写MM32F0140 UART1 DMA中断函数

　　MM32F0140 UART1 DMA中断函数代码如下所示，其中DMA1_IT_TC2为UART1 DMA发送中的传输完成，DMA1_IT_TC3为UART1接收中断传输完成，传输完成后分别作标志。

void DMA1_Channel2_3_IRQHandler(void)
{
if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC2))
{
//Clears the DMA Channeln's interrupt pending bits.
DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC2);

    //UART1 send complete flag  
    gUART1\_TxComplete = 1;  
}  
if(DMA\_GetITStatus(DMA1\_IT\_TC3))  
{  
    //Clears the DMA Channeln's interrupt pending bits.  
    DMA\_ClearITPendingBit(DMA1\_IT\_TC3);

    //UART1 receive completion flag  
    gUART1\_RxComplete = 1;  
}

}

8.编写MM32F0140 UART1 DMA接收数据函数

　　MM32F0140 UART1 DMA接收数据函数代码如下所示：

void Bsp_UART1_DMA_RecvData(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 pBuf, u16 length)
{
//DMA channel x memory address register
dam_chx->CMAR = pBuf;
//DMA channel x number of data register
dam_chx->CNDTR = length;
//Enables or disables the specified DMA Channeln interrupts.
DMA_Cmd(dam_chx, ENABLE);
}

9.编写MM32F0140 UART1 DMA发送数据函数

　　MM32F0140 UART1 DMA发送数据函数代码如下所示：

void Bsp_UART1_DMA_SendData(DMA_Channel_TypeDef* dam_chx, u32 pBuf, u16 length)
{
//DMA channel x memory address register
dam_chx->CMAR = pBuf;
//DMA channel x number of data register
dam_chx->CNDTR = length;
DMA_Cmd(dam_chx, ENABLE);
}

10.编写处理MM32F0140 UART1 DMA中断接收和DMA中断发送数据函数

处理MM32F0140 UART1 DMA中断接收和DMA中断发送数据函数代码如下所示：

void Bsp_UART1_DMA_Rx_DMA_Tx_Task(void)
{
//UART1 receive completion flag
if(gUART1_RxComplete == 1)
{
gUART1_RxComplete = 0;
//Enable DMA1 Channel3:UART1 RX
DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE);

    //UART1 receive buffer  
    if((gUART1\_RxBuf\[0\] == 0x01) && (gUART1\_RxBuf\[1\] == 0x02) && (gUART1\_RxBuf\[2\] == 0x03) && (gUART1\_RxBuf\[7\] == 0x08))  
    {  
        Bsp\_UART1\_DMA\_SendData(DMA1\_Channel2,(u32)gUART1\_RxBuf,10);  
    }  
}  
//UART1 send complete flag  
if(gUART1\_TxComplete == 1)  
{  
    gUART1\_TxComplete = 0;  
}  
while(!UART\_GetFlagStatus(UART1, UART\_FLAG\_TXEPT));

}

11.测试MM32F0140 UART1 DMA中断接收和DMA中断发送数据函数

在main函数中分别调用UART1初始化函数、UART1 DMA NVIC中断优先级初始化函数、配置UART1 DMA NVIC接收数据函数、配置UART1 DMA NVIC发送数据函数，然后在while（1）

主循环中调用处理MM32F0140 UART1 DMA中断接收和DMA中断发送数据函数，主循环循环检测UART1 DMA中断是否收到数据，如果收到上位机串口助手发送一帧10字节的十六进制数据：0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x7,0x08,0x55,0xAA，通过UART1 DMA中断发送数据函数，原样发送到串口助手显示出来，测试结果如下图2所示：

int main(void)
{
//UART1 Init Baud rate:115200
Bsp_UART1_Init(UART1_BAUDRATE);
//UART1 DMA NVIC Init
Bsp_NVIC_Init(DMA1_Channel2_3_IRQn,1);
//Configure UART1 DMA reception
Bsp_UART1_DMA_NVIC_Recv_Config(DMA1_Channel3, (u32)&UART1->RDR, (u32)gUART1_RxBuf, 10);
//Configure UART1 DMA transmission
Bsp_UART1_DMA_NVIC_Send_Config(DMA1_Channel2, (u32)&UART1->TDR, (u32)gUART1_TxBuf, 10);

while(1)  
{  
    //Process UART1 DMA interrupt to receive and interrupt to transmit data  
    Bsp\_UART1\_DMA\_Rx\_DMA\_Tx\_Task();  
}

}

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2

总结：

　　学习MM32F0140 UART1 DMA 中断接收和 UART1 DMA中断发送数据，通过上位机串口助手发送10字节的十六进制数据：0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x7,0x08,0x55,0xAA；下位机MM32F0140的UART1的DMA中断接收到一帧：0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x7,0x08,0x55,0xAA ；共10字节数据后，通过UART1 DMA中断发送数据函数，原样发送到串口助手显示出来。

注意事项：

　　（1）MM32F0140每个外设都有自己独立的时钟，需使能UART1 发送和接收引脚的GPIO时钟；

　　（2）使能UART1外设时钟；

　　（3）配置GPIOA的 PA9和PA10复用成UART1功能（可参考DS手册的引脚定义及复用功能）；

　　（4）使能DMA时钟，复位DMA通道寄存器；

　　（5）配置DMA传输外设基地址；

　　（6）配置DMA传输内存基地址；

　　（7）配置DMA的传输方向；

　　（8）配置DMA传输外设地址是否递增；

　　（9）配置DMA传输内存地址是否递增；

　　（10）配置DMA传输外设数据宽度（字节或半字或字，配置需与内存数据宽度一致）；

　　（11）配置DMA传输内存数据宽度（字节或半字或字，配置需与外设数据宽度一致）；

　　（12）配置DMA是否自动装载传输数量寄存器；

　　（13）UART2和UART3的操作方法与UART1的方法一样，可参考以上UART1把对应的UART1参数改成UART2或UART3，使能相应外设时钟即可。

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