STM32 UART DMA使用方法总结

概述

[1 UART DMA 核心原理](#1 UART DMA 核心原理)

[1.1 原理介绍](#1.1 原理介绍)

[1.2 代码实现逻辑](#1.2 代码实现逻辑)

[2 STM32 Cube 配置UART&DMA](#2 STM32 Cube 配置UART&DMA)

[2.1 配置参数方法](#2.1 配置参数方法)

[2.2 完整代码实现（HAL 库）](#2.2 完整代码实现（HAL 库）)

[3 验证](#3 验证)

概述

STM32 单片机中 UART（串口）配合 DMA（直接存储器访问）进行数据收发的使用方法，包括核心原理、配置步骤和实际代码实现，这是 STM32 中提升串口数据传输效率的常用方式。

1 UART DMA 核心原理

1.1 原理介绍

DMA（直接存储器访问）的作用是在外设（UART） 和内存（RAM） 之间直接传输数据，无需 CPU 参与，仅在传输开始 / 结束时通过中断通知 CPU，能大幅减轻 CPU 负担，特别适合大量、连续的串口数据收发场景。

STM32 UART 的 DMA 支持两个方向：

TX（发送）：内存 → DMA → UART 数据寄存器 → 发送出去

RX（接收）：UART 数据寄存器 → DMA → 内存

1.2 代码实现逻辑

以 STM32F205 为例，配置 USART1 的 DMA 收发（新手优先用 HAL 库，降低上手难度）：

步骤 1：CubeMX 硬件配置

1） 启用 UART 外设：

选择 USART1，模式设为「Asynchronous（异步）」。

配置基本参数：波特率（如 115200）、数据位 8、停止位 1、无校验、收发使能。

2）启用 DMA 控制器

找到「DMA Settings」，点击「Add」添加 DMA 通道（通道映射需查芯片手册）：

USART1_TX：选择 DMA1 Channel4，传输方向「Memory to Peripheral（内存到外设）」。

USART1_RX：选择 DMA1 Channel5，传输方向「Peripheral to Memory（外设到内存）」

3）配置 DMA 关键参数

数据宽度：Byte（字节，最常用）。

内存增量模式：开启（内存地址自动递增，适配数组传输）。

外设增量模式：关闭（UART 数据寄存器地址固定）。

循环模式：发送一般关闭（单次传输），接收如需持续接收可开启（环形缓冲区）。

优先级：Medium（中等，可按需调整）。

4） 启用中断（可选）：

启用 DMA 的「传输完成 / 错误中断」，或 UART 的 IDLE 中断（用于不定长接收）。

2 STM32 Cube 配置UART&DMA

2.1 配置参数方法

1）使能UART接口

2）配置UART 的参数

3）配置UART-DMA

确认时钟频率

5） STM32的MCU型号

2.2 完整代码实现（HAL 库）

1）代码框架结构

2） main.c函数中实现粗航空函数

cpp 复制代码

#define RX_BUFFER_SIZE 256
uint8_t rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE];

extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;

void UART_DMA_StartReceive(void) 
{
    HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE);
    
    // 使能空闲中断
    // __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);
}

// 获取已接收数据长度
uint32_t UART_DMA_GetReceivedLength(void) 
{
    // 计算已接收数据长度
    uint32_t pos = RX_BUFFER_SIZE - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);
    return pos;
}

// DMA发送数据
void UART_DMA_Send(uint8_t *data, uint16_t size) 
{
    if (HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, data, size) == HAL_OK) 
    {
          // 等待发送完成或做其他任务
          while (HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX) 
          {
             //vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1));  // 短暂延时
          }
    }
}

// 发送字符串
void UART_DMA_SendString(const char *str) 
{
    uint16_t len = strlen(str);
    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t*)str, len);
}


void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) 
{
    if (huart->Instance == USART1) 
    {
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE);
    }
}

uint32_t lenght;
void  test_code( void )
{
    lenght = UART_DMA_GetReceivedLength();
    if( lenght > 0)
    {
        HAL_UART_DMAStop(&huart1);
        __HAL_DMA_SET_COUNTER(&hdma_usart1_rx, RX_BUFFER_SIZE);
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rx_buffer, RX_BUFFER_SIZE);
    }
}

3 验证

1） MCU发送数据功能

在代码中发送如下数据

串口终端上收到：

MCU接收数据

发送字节94个

MCU接收到的数据