STM32CUBEMX配置教程（九）STM32串口DMA收发数据

基于STM32H743VI
使用STM32CUBEMX两年了，始终觉得这个工具非常的方便，但因为不是经常使用，导致有些要点总是会有些遗忘，因此写下这一系列教程以供记忆，顺便让我这个大萌新给广大小萌新提供一些学习帮助。

此次工程效果：串口115200波特率，接收串口助手XCOM发送的数据并发送回XCOM
本次配置的工程链接在最下方，有需要自取。
0基础可以从第一个教程开始阅读
STM32CUBEMX配置教程（一）基础配置
STM32CUBEMX配置教程（二）时钟等内部参数配置
STM32CUBEMX配置教程（三）通用GPIO配置
STM32CUBEMX配置教程（四）定时器中断配置
STM32CUBEMX配置教程（五）高级定时器输出两路PWM波
STM32CUBEMX配置教程（六）高级定时器单通道输出互补PWM波（带死区和刹车）
STM32CUBEMX配置教程（七）定时器DMA产生占空比可调方波
STM32CUBEMX配置教程（八）STM32串口轮询发送中断接收+重定义+优化

1 新建工程

参考STM32CUBEMX配置教程（一）基础配置

2 修改时钟树

参考STM32CUBEMX配置教程（二）时钟等内部参数配置

3 串口基本原理

串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口 （Serial Interface）是指数据一位一位地顺序传送。其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。

上述来自百度，串口在调试时有很大作用

4 CUBEMX配置

此处使用串口1作为测试工具，具体来说使用PA9和PA10作为串口发送引脚。
在新建的工程里面配置PA9和PA10分别为串口的发送与接收引脚，如下图所示，此时引脚显示为黄色，表示暂未激活。
下一步需要对串口模式进行选择以激活，找到Connectivity下的USART1选项并点击，界面如下：

在右上角配置界面的第一个配置为异步通信模式即可，即为Asynchronous。除了通讯模式的配置外，此界面还有一些常用工业接口（RS232\RS585）的硬件流控，在此无需使用。配置图如下：

在配置为异步通信模式后，引脚变为绿色，表示已经配置：

配置界面右下角也会出现具体的配置框，如下图，我这边默认波特率为115200，如果不是这个数值则修改为这个数值即可，其他参数不用修改：

下面进行DMA的配置：
找到DMA Settings这一栏，点击ADD添加DMA数据流，这里把发送和接收的DMA全部打开，同时注意DMA的配置，一般的串口都是8位，因此使用默认的DMA配置即可（也就是指针自增为BYTE）：

此处可以对串口接收的DMA进行更多设置，比如设置DMA模式为Circular，使DMA在一次接收完成后自动开启下一次接收(见下图左下角)

此外，需要在NVIC Setting里面设置打开串口的全局中断，部分型号不打开此中断会出现传输失败的问题（如下图，在方框勾选即可）

CUBEMX配置到此结束，点击生成代码即可。

5 串口发送代码修改

先调用HAL库自带的一个函数进行数组的发送测试：

int main(void)
{
    
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  unsigned char s_buf[]="hello world\r\n";
  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,s_buf,sizeof(s_buf));
  while (1)
  {
    

  }
}

此处介绍下下面这个函数：

HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)函数

其中huart为句柄，代表调用的串口名称
pData为数组的指针
Size为要发送的数据大小

下面是函数效果，测试成功：

6 关于重定义

极度不推荐在使用DMA的时候按照传统的方式进行重定义！！！
非常简单，轮询方式整个CPU 在串口发送时处于等待状态，但是使用DMA时无法确保当前DMA已经传输完成。
有同学可能会认为可以通过判断DMA的传输标志位来进行等待，但如果这样的话就丧失了DMA的设计意图：

再次使用经过优化的重定义：

找到usart.c这个c文件并打开：
先在这个文件里面添加头文件：#include <stdarg.h>和#include <stdio.h>
然后再用户代码区添加（ UartTxBuf[128]需要设置全局，否则可能会出错）：

unsigned char UartTxBuf[128]; 
void Usart1Printf(const char *format,...)
{
    
	
	uint16_t len;
	va_list args;	
	va_start(args,format);
	len = vsnprintf((char*)UartTxBuf,sizeof(UartTxBuf)+1,(char*)format,args);
	va_end(args);
	HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, UartTxBuf, len);
}

上述函数可以将Usart1Printf里面的要发送的数据打包后通过DMA一次完成传输，十分方便高效！！！

此函数用法和printf一致！！！例如：

int main(void)
{
    
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  unsigned char s_buf[]="hello world\r\n";
  
  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,s_buf,sizeof(s_buf));
  HAL_Delay(200);
  Usart1Printf("HELLO\r\n");
  HAL_Delay(200);
  Usart1Printf("HELLO%d\r\n",10);
  HAL_Delay(200);
  while (1)
  {
    

  }
}

效果如图：

此处一定要有延时，否则需要加入判断DMA是否传输完成的标志！！！否则会出现一次DMA传输完成就开启下一次传输的情况，判断DMA是否传输完成，判断如下：

DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
if(hdma_usart1_tx.State==HAL_DMA_STATE_READY)
{
    
	//传输完成，在此开启下一次传输
}

6 串口接收代码修改

上述我们已经设置了串口接收DMA的模式为Circular，因此在main函数的串口初始化后开启串口接收DMA后即可不停接收数据，具体代码如下：
（使用 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buf,100); ）

unsigned char rx_buf[100];
int main(void)
{
    
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buf,100);
  unsigned char s_buf[]="hello world\r\n";
  
  HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,s_buf,sizeof(s_buf)); 
  
  HAL_Delay(200);
  Usart1Printf("HELLO\r\n");
  HAL_Delay(200);
  Usart1Printf("HELLO%d\r\n",10);
  HAL_Delay(200);
  while (1)
  {
    

  }
}

仿真调试看下效果，在XCOM中发送hello，接收如下：

在此接收成功的基础上也可以增加相关协议，如收到回车就判断一帧结束什么的。

工程链接：https://download.csdn.net/download/weixin_44584198/20699377