DMA学习笔记

别了，李亚普诺夫2026-01-03 8:38

文章目录

  • 前言
  • 一、DMA介绍
  • [1.1 背景](#1.1 背景)
  • [1.2 为什么要使用DMA](#1.2 为什么要使用DMA)
  • [1.3 STM32F1的DMA资源](#1.3 STM32F1的DMA资源)
  • 二、DMA的使用
    • [2.1 DMA使用简述](#2.1 DMA使用简述)
    • [2.2 ADC非连续模式+DMA实验](#2.2 ADC非连续模式+DMA实验)
    • [2.3 ADC连续转换+DMA实验](#2.3 ADC连续转换+DMA实验)
  • 注意事项：
  • 总结

前言

在之前学习ADC时，曾提到过使用扫描模式或者连续模式要采用"常规序列 + DMA "。

下面，我们就来学习DMA。

本文内容参考了B站UP"爱上半导体 "和"Keysking"。

一、DMA介绍

1.1 背景

在单片机的物理结构中，主要有两个存放数据的地方：

  1. Flash（硬盘）：掉电不丢失，空间大，速度慢，通常只读（存放代码和常量）。
  2. SRAM（内存）：掉电丢失，空间小，速度快，可读可写（存放变量）。

右图所示，我们定义一个变量a，它存放了数据0xAA，如果我们要使用串口将其发送出去。那么这需要 CPU 将变量 a，从 SRAM 转入到串口发送数据寄存器。

这里只发送一个字符的数据，CPU处理的所花时间很少，如果这里要发送大量的数据，那么CPU就要花大量时间搬运数据，而不能处理其它事情。 那么，有没有办法解放CPU，让它处理重要的事情，把搬运数据这种杂活交给别人干呢？

1.2 为什么要使用DMA

DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）是一种硬件机制，它允许外设（如 ADC、UART、SPI）与内存之间，或者内存与内存之间直接传输数据，而不需要 CPU 的介入。

用老板与搬运工来通俗类比 CPU 和 DMA 的关系

  • CPU = 老板：工资高（算力强），擅长做决策、搞运算，时间宝贵。
  • DMA = 搬运工：工资低（功能单一），没脑子，但力气大，专门负责搬东西。
  • 数据 = 砖头。

没有 DMA 时 ：

老板（CPU）想把 1000 块砖头从仓库（内存）搬到卡车（串口）上。老板必须亲自一块一块地搬。搬砖的时候，老板没法做别的事（比如思考公司战略、处理突发情况），效率极低。

有 DMA 时 ：

老板（CPU）把搬运工（DMA）叫来，说："把那 1000 块砖从仓库搬到卡车上，搬完了告诉我一声。"
交代完这几句话（配置 DMA），老板就回办公室算账、喝茶去了（执行其他代码）。DMA 就在后台默默搬砖，互不干扰。等搬完了，DMA 会敲门（产生中断）告诉老板："干完了"。

从上面的案例，可以看出使用 DMA 的核心目的只有一个------解放 CPU。

使用DMA有以下几个优势：

  1. 提高 CPU 效率：CPU 可以腾出手来做它该做的事（复杂的逻辑运算、PID 控制、算法处理），而不是浪费在枯燥的数据搬运上。
  2. 提高数据传输速度：DMA 是专门为搬运数据设计的硬件，传输速度通常比 CPU 通过软件指令（Load/Store）搬运要快，特别是在批量传输时。
  3. 保证实时性：在高速通信（如 10Mbps 的 SPI 屏幕刷新）或高速采集（如 1Msps 的 ADC 采样）中，如果靠 CPU 一个字节一个字节地去读，很容易因为 CPU 稍微处理慢了一点而丢失数据。DMA 可以严丝合缝地自动接收数据。
  4. 降低功耗：在一些低功耗应用中，可以让 CPU 进入睡眠模式，只留 DMA 在那里搬运数据，等数据凑够了再唤醒 CPU，从而省电。

1.3 STM32F1的DMA资源

STM32F1（大容量型号）最多拥有 2 个 DMA 控制器 ，总共 12 个通道。

它们挂载在 AHB 总线上，可以直接访问 Flash、SRAM 和外设寄存器。

DMA1 ：拥有 7 个通道。
DMA2 ：拥有 5 个通道。（只有大容量 High-density 及以上型号才有 DMA2，我们常用的STM32F103C8T6只有 DMA1）。

核心特点一：通道请求是"写死"的（硬连线）
在STM32F1中，外设与 DMA 通道的对应关系是固定的，这是与其它系列单片机最大的不同。

例如：ADC1 只能用 DMA1 的通道 1。你不能随意更改！

注意： 如果你想同时开启两个外设的 DMA，而它俩恰好被映射到了同一个 DMA 通道，那么这两个功能就无法同时使用 DMA。

核心特点二：优先级管理

当多个通道同时请求搬运数据时，DMA 控制器通过两级判断来决定先帮谁搬：
软件优先级 ：你可以在代码里配置（最高、高、中、低）。
硬件优先级 ：如果软件优先级一样，通道号越小，优先级越高（例如通道 1 > 通道 2）。

核心特点三：数据宽度与对齐

DMA的数据宽度支持8位（Byte）、16位（Half-word）、32位（Word）。

源和目标的宽度可以不同，DMA 会自动打包或拆包。

二、DMA的使用

2.1 DMA使用简述

前面说过DMA是搬运工，负责搬运数据，使用DMA之前就像填快递单。

我们需要告诉它谁是发货方，发货方的地址；谁是接收方，接收方的地址，这里也就确定了数据的传输方向和地址。然后，我们还要确定发多少货，货物的大小在这里是统一的，即数据宽度和数据数量。这个单要不要加急，即DMA的优先级。搬一次，还是要一直搬，即常规模式还是循环模式。


1.关于地址自增，以串口发送+DMA为例

我们定义一个数组，里面存放的数据为'H','E','L','L','O'，它存放在存储器地址中，需要依次将数据传输出去。

串口发送呢，需要先从"存储器地址"把数据转入"发送数据寄存器"，再由发送数据寄存器把数据转入发送移位寄存器，然后一个比特位一个比特位的往外发。之前是由CPU从"存储器地址"把数据转入"发送数据寄存器"，现在这个任务交给了DMA。

那么内存地址，数据'H','E','L','L','O'的地址显然是不同的，发送完一个数据，我们就要让内存地址自增，即移到数组的下一位。

这里外设地址寄存器，由于对象一直是"发送数据寄存器"，所以它不变，即地址不自增。

2.我们要发送的数据很多，但怎么知道什么时候搬下一位数据，发的太快会覆盖上一位数据，造成丢包

这需要触发信号，串口发完一字节的数据会给DMA发触发信号，这一步由硬件完成。

这里需要注意外设与 DMA 通道的对应关系是固定的，不能随便乱填，可以看1.3节的表格，查看对应关系。

3.总结一下DMA的配置步骤，以ADC为例

第一步：开启ADC1的时钟，设置ADC分频因子，开启GOIO的时钟，开启DMA的时钟

第二步：配置GPIO，模式设为GPIO_Mode_AIN，选中需要的引脚

第三步：配置DMA (搬运工)

  • 源地址：外设地址（ADC的数据寄存器）
  • 目标地址：内存地址，即我们定义的数组地址
  • 数据方向：这里是接收信号，所以是外设到内存
  • 数据量：缓冲区大小，通道数量，例如两个通道就填2
  • 数据宽度：外设，HalfWord (16位，因为 ADC 是 12位的)；内存，HalfWord (16位，配合定义数组为
    uint16_t)
  • 地址自增：外设地址自增，Disable (始终从 ADC->DR 取数据，不许动)；内存地址自增，Enable
    (存完数组第0个，自动存第1个...)
  • 模式：常规模式或循环模式，连续转换要开循环模式，否则传一轮就停下了
  • 触发源/握手信号：开启 ADC 触发 DMA 请求，ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

2.2 ADC非连续模式+DMA实验

下面进行使用ADC同时采集光敏模块、NTC热敏模块的模拟输出，这里要使用扫描模式，先不进行连续转换模式。

由于大量转运数据，我们使用DMA来搬运DMA的数据，由于ADC没有使用连续模式，这里DMA使用常规模式，不循环。

由于使用非连续转换且DMA不循环，那么系统工作一次后就会彻底停下来。想要"一直搬运数据"，你必须在DMA 传输完成中断中，手动像给手枪上膛一样，重新装填 DMA 计数器，并再次扣动 ADC 的扳机。

通道0即PA0接热敏电阻，通道2即PA1接光敏电阻。

对ADC和DMA进行配置，要在.h文件中声明extern volatile uint16_t ADC_Value[2];

c 复制代码 
#include "ADC.h"

// 定义用于存放转换结果的数组
// volatile 关键字很重要，防止编译器优化掉这个变量
// 数组大小为2，分别对应两个通道的数据
volatile uint16_t ADC_Value[2] = {0};//定义用于存放AD转换结果的全局数组


/*
简介:ADC1常规序列,多通道转换,扫描模式,要配合DMA进行数据转运
*/
void MyADC1_Init(void){
	//#1.开启ADC1的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//设置分频器的分频系数(6分频)
	
	//#2.初始化PA0和PA1引脚,模拟输入
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//模拟输入
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;//通道0和通道1
	
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
	
	//#3.初始化ADC的基本参数
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct = {0};
	
	ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//连续转换
	ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式
	ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐
	ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//软件触发
	ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 2;//转换通道数为2
	ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//扫描模式,两个通道
	
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);
	
	//#4.配置常规序列通道
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_13Cycles5);//配置常规序列的通道0
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,2,ADC_SampleTime_13Cycles5);//配置常规序列的通道1
	
	ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1,ENABLE);//闭合外部触发开关
	
	//#5.开启DMA1的时钟
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
	
	//#6.初始化ADC1对应的DMA1通道1的基本参数
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct = {0};
	
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(ADC1->DR);//外设基地址:ADC1 的数据寄存器地址
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Value;// 内存基地址：我们要存数据的数组地址
	DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;// 数据传输方向:外设 -> 内存
	DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 2;// 缓冲区大小:2个数据 (对应2个通道)
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;// 外设地址不自增 (始终读 &ADC1->DR)
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;// 内存地址自增 (Buffer[0] -> Buffer[1])
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;// 外设数据宽度:16位 (HalfWord)
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;// 内存数据宽度:16位 (HalfWord)
	DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;// 模式:常规模式,不循环
	DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;// 优先级：高
	DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;// 内存到内存:否
	
	DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStruct);
	
	//开启 DMA1_Channel1 的传输完成中断
	DMA_ITConfig(DMA1_Channel1, DMA_IT_TC, ENABLE);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure={0};
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel1_IRQn; // ADC1对应DMA1通道1
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	//#7.开启DMA
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
	
	//#8.开启ADC的DMA请求
	ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
	
	//#9.闭合ADC的总开关
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	//#10.执行ADC的校准
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//复位标准寄存器
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//等待复位完成,标志位变为RESET
	ADC_StartCalibration(ADC1);//触发硬件开始校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//等待校准完成
	
	//#11.转换,由于没使用连续转换,在main函数的while中要调用
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
}

因为没有开连续模式，需要重新触发ADC和重装DMA，DMA的中断服务函数检测到传输完成，就将全局变量置1，在main函数中进行处理，中断服务函数要快进快出。

全部转换完成，DMA会触发中断。使用串口打印数据。

c 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "ADC.h"
#include "usart.h"

void OnBoardLED_Init(void);

volatile uint8_t My_ADC_Complete_Flag = 0;

int main(void)
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	usart_Init();
	OnBoardLED_Init();
	MyADC1_Init();
	
	
	while(1)
	{		
		if(My_ADC_Complete_Flag == 1){
			
			//#1.清除标志位
			My_ADC_Complete_Flag = 0;
			
			//#2.读取转换的结果
			uint16_t adc_value1 = ADC_Value[0];//对应通道0
			uint16_t adc_value2 = ADC_Value[1];//对应通道1
			
			float voltage1 = adc_value1 * 3.3f / 4095.0f;
			float voltage2 = adc_value2 * 3.3f / 4095.0f;
			
			if(voltage1>=1.5){
				GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_SET);//光照弱,灭灯
			}else{
				GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_RESET);//光照强,亮灯
			}
			
			My_USART_Printf(USART1, "CH1:%.3fV, CH2:%.3fV\r\n",voltage1,voltage2);
			
			
			//#3.重装DMA
			DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);        // 必须先关闭 DMA 才能改计数器
			DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, 2); // 重新填入搬运数量(2个)
			DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);         // 重新开启 DMA 等待数据
			
			//#4.重装ADC
			ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
		}
		
		Delay_ms(100);
	}	
}


/*
简介:DMA的中断服务函数
*/
void DMA1_Channel1_IRQHandler(void){
	// 检查是否是传输完成中断 (Transfer Complete)
  if (DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC1) != RESET){
		// 1. 清除中断标志位 (如果不清，会卡死在中断里)
		DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC1);
		
		// 2. 告诉 main 函数,数据到了
		My_ADC_Complete_Flag = 1;
	}
}




/*
简介:初始化板载LED
*/
void OnBoardLED_Init(void){
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct ={0};
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_SET);
}

实验现象如上，实验完成。

2.3 ADC连续转换+DMA实验

配置大部分相同，这里将ADC的持续转换模式开启

DMA的模式改为循环模式

由于是连续转换，DMA是循环模式一直转换，就不用中断回调函数，在main函数中，直接读取数据即可

c 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "ADC.h"
#include "usart.h"

void OnBoardLED_Init(void);

int main(void)
{
	usart_Init();
	OnBoardLED_Init();
	MyADC1_Init();
	
	while(1)
	{		
		//#1.读取转换的结果
		uint16_t adc_value1 = ADC_Value[0];//对应通道0
		uint16_t adc_value2 = ADC_Value[1];//对应通道1
		
		float voltage1 = adc_value1 * 3.3f / 4095.0f;
		float voltage2 = adc_value2 * 3.3f / 4095.0f;
		
		//#2.实验现象
		if(voltage1>=1.5){
			GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_SET);//光照弱,灭灯
		}else{
			GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_RESET);//光照强,亮灯
		}
		
		My_USART_Printf(USART1, "CH1:%.3fV, CH2:%.3fV\r\n",voltage1,voltage2);
		
		Delay_ms(100);
	}	
}


/*
简介:初始化板载LED
*/
void OnBoardLED_Init(void){
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct ={0};
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,Bit_SET);
}

ADC部分的代码，要在.h文件中声明extern volatile uint16_t ADC_Value[2];

c 复制代码 
#include "ADC.h"

// 定义用于存放转换结果的数组
// volatile 关键字很重要，防止编译器优化掉这个变量
// 数组大小为2，分别对应两个通道的数据
volatile uint16_t ADC_Value[2] = {0};//定义用于存放AD转换结果的全局数组



/*
简介:ADC1常规序列,多通道转换,扫描模式,要配合DMA进行数据转运
*/
void MyADC1_Init(void){
	//#1.开启ADC1的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//设置分频器的分频系数(6分频)
	
	//#2.初始化PA0和PA1引脚,模拟输入
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//模拟输入
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;//通道0和通道1
	
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
	
	//#3.初始化ADC的基本参数
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct = {0};
	
	ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续转换
	ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式
	ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐
	ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//软件触发
	ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 2;//转换通道数为2
	ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//扫描模式,两个通道
	
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);
	
	//#4.配置常规序列通道
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_13Cycles5);//配置常规序列的通道0
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,2,ADC_SampleTime_13Cycles5);//配置常规序列的通道1
	
	ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1,ENABLE);//闭合外部触发开关
	
	//#5.开启DMA1的时钟
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
	
	//#6.初始化ADC1对应的DMA1通道1的基本参数
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct = {0};
	
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(ADC1->DR);//外设基地址:ADC1 的数据寄存器地址
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Value;// 内存基地址：我们要存数据的数组地址
	DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;// 数据传输方向:外设 -> 内存
	DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 2;// 缓冲区大小:2个数据 (对应2个通道)
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;// 外设地址不自增 (始终读 &ADC1->DR)
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;// 内存地址自增 (Buffer[0] -> Buffer[1])
	DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;// 外设数据宽度:16位 (HalfWord)
	DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;// 内存数据宽度:16位 (HalfWord)
	DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 模式:循环模式 
	DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;// 优先级：高
	DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;// 内存到内存:否
	
	DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStruct);
	
	//#7.开启DMA
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
	
	//#8.开启ADC的DMA请求
	ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
	
	
	
	//#9.闭合ADC的总开关
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	//#10.执行ADC的校准
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//复位标准寄存器
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//等待复位完成,标志位变为RESET
	ADC_StartCalibration(ADC1);//触发硬件开始校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//等待校准完成
	
	//#11.转换,由于没使用连续转换,在main函数的while中调用
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
}

手不放在热敏电阻上，不遮挡光敏电阻，串口打印出来的值如上。

手放在热敏电阻上，挡住光敏电阻，串口打印出来的值如上，符合预期，实验完成。

注意事项：

Q1:ADC校准

简单来说，ADC校准就像是给电子秤"去皮"（归零）。如果不进行校准，你的ADC测量结果可能会整体"偏大"或"偏小"一个固定的数值。

STM32F103 的 ADC 内部使用的是 逐次逼近型 (SAR) ADC，其核心结构包含一个电容阵列（用于采样和保持电压）。在芯片生产过程中，硅片上的这些微小电容无法做得完全一模一样，总会有微小的物理偏差。此外，温度变化、供电电压的微小波动，都会导致内部电路产生 "零点偏移" (Offset Error)。

如果没有校准，当你输入 0V 时，ADC 读出来的可能不是 0，而是 10 或者 20；当你输入 3.3V 时，读出来的可能不到 4095。这会导致你的所有测量值都带有一个固定的误差。

校准的过程，实际上是 ADC 内部断开外部 GPIO 输入，改为测量内部的基准电压，算出这个"偏差值"，然后保存在一个专门的寄存器里。以后每次转换，硬件会自动把这个偏差值减掉，给你一个修正后的结果。

校准必须要在ADC上电之后进行，ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);后面进行校准操作

Q2：在ADC.c文件中的变量怎么在main函数中使用

第一步要在ADC.c文件中定义全局变量 volatile uint16_t ADC_Value[2] = {0} ，第二步在ADC.h文件中用 extern关键字声明这个变量volatile extern uint16_t ADC_Value[2]，在main函数中包含ADC.h文件，就可以读取这个变量。

Q3：不能在中断服务函数里调用My_USART_Printf（串口打印函数）

原因：

  1. 封装的 My_USART_Printf 内部处理非常复杂，需要大量堆栈。中断发生时，CPU 处于一种"急救"状态，堆栈空间有限且上下文敏感。在中断里强行打印，极易破坏堆栈，导致打印出的变量（voltage1）变成随机的内存垃圾值
  2. 串口打印 20 个字符可能需要几毫秒，而中断要求"快进快出"。打印期间可能会阻塞主循环的逻辑，甚至导致丢数据。
  3. 如果主循环里也在用串口，中断突然插进来又要用串口，数据就打架了。

解决：
中断 (ISR) ：只做最简单的事，置位一个标志变量，告诉主程序"数据好了"。
主循环 (Main)：负责干重活------检测标志位、计算电压、逻辑判断、串口打印、重装 DMA、再次开启 ADC。

总结

以上就是本文的全部内容，学完之后对DMA有了一个清晰的认识，并用DMA对ADC的数据进行了搬运。

串口，I2C，SPI等外设使用DMA的逻辑与ADC相同，最重要的是搞懂其中的机制，后面用到再去移植。

此外，并不是所有地方都要用DMA，如果能够满足我们的需求，那就不需要开DMA，如果有大量数据要处理，需要快速响应，那就果断开启DMA！

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