STM32F103采用DMA实现USART1接收和发送

在嵌入式系统开发中，STM32F103微控制器因其丰富的外设接口、高性能和低功耗而被广泛应用。在许多通信任务中，USART（通用同步/异步收发传输器）是实现串行通信的标准接口。然而，当需要大量数据交换时，单纯依赖CPU处理USART的数据收发可能会占用大量资源，降低系统效率。为了解决这个问题，我们可以利用STM32内置的DMA（直接内存访问）功能来自动处理数据传输，从而极大地减轻CPU负担，提高数据传输速率。 我们需要理解STM32F103中的DMA机制。DMA允许外围设备直接与内存进行数据交换，而无需CPU介入。在配置DMA时，我们需要指定源地址（通常是外设寄存器地址）和目标地址（通常为RAM），以及传输长度和通道优先级等参数。在启动DMA传输后，它会按照预设设置自动完成数据移动，CPU可以继续执行其他任务。 针对STM32F103中的USART1，我们首先需要配置USART1的相关寄存器，如BRR（波特率发生器）设置通信速度，CR1和CR2寄存器控制USART的工作模式、奇偶校验、停止位等。然后，我们要开启USART1的DMA功能，这通常通过设置CR3寄存器中的DMAT和DMAR位来实现。这样，USART1接收到的数据将通过DMA通道传输到内存。 对于发送部分，我们同样需要配置DMA。选择合适的DMA通道（例如，STM32F103有多个DMA通道，根据具体需求选择），设置传输完成中断，然后将数据缓冲区的地址作为源地址，设置好传输长度。启动DMA传输后，当USART1准备好发送数据时，DMA会自动从内存读取数据并写入USART1的数据寄存器（DR）。 在DMA配置完成后，还需要正确设置中断处理函数。当DMA传输完成或发生错误时，中断标志会被置位，CPU会响应中断，此时可以在中断服务程序中执行相应的回调操作，比如更新状态、处理接收数据或准备下一次发送。 在实际应用中，我们通常还会使用HAL库或者LL库（Low Layer库）来简化STM32的DMA和USART配置。这些库提供了面向对象的API，使得配置过程更加直观和简洁。例如，使用HAL库时，可以调用`HAL_UART_Transmit_DMA()`和`HAL_UART_Receive_DMA()`函数来启动发送和接收的DMA传输。 总结来说，通过STM32F103的DMA实现USART1的接收和发送，能够提高数据传输效率，释放CPU资源，适用于高速、大数据量的串行通信场景。正确配置USART、DMA通道以及中断处理是关键步骤，而HAL或LL库的使用则能进一步简化开发流程。在实际项目中，根据具体需求，可能还需要考虑错误处理、流量控制等因素，以确保系统的稳定性和可靠性。