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Stm32F407之SYSTICK滴答计时器、IO复用、DMA串口、延时函数

1.SYSTICK计时器

滴答计时器是内核自带的，前面文章已说明其时钟源可以为AHB的1/8，也可以为HCLK，按照本系列文章的约定，AHB=168MHz，HCLK=168Mhz。

这是一个24位的计时器，从重装值数到0，具有中断配置。

下面直接看寄存器，这些在M4内核编程手册上有，如有需要，留下邮箱。

CTRL寄存器里面，位0、2、16是所需要的，不用开启TICKINT中断，查询16位标记即可。

可以清楚看到该寄存器是24位的，上面指出，滴答计时器的中断和COUNTFLAG在从1数到0时激活，所以如果没有这个过程（如重装值是0），则不会触发。

24位最大数16777216次,168Mhz下最大单次延时0.09986s=99.86ms，8分频时最大单次延时798.915ms。

这里强调了单次延时，如果想延时超过798ms，在不改变AHB和HCLK频率的情况下，可以设计多次延时来实现，本文中不考虑。

这里指出滴答计时器的一个问题，那就是不具备函数重载性，例如在一个滴答计数器延时中，中断触发，中断中又调用了滴答计时器，就会重写之前未完成的滴答计数，破坏程序整体延时。也就是说镶嵌调用不安全，当然可通过软件手段，如设计保护区等等来解决这种问题，但本文不考虑。

这是可以查看当前计数值的寄存器，也许可以用这个设计查询计时器。写入任何值可以清零。

下面是设置Systick的代码:

SysTick->CTRL&=~(1<<2);					//SYSTICK使用外部时钟源
//这个在程序初始阶段使用一次就好了，这里选的是AHB/8
u32 temp;	    	 
SysTick->LOAD=time_value; 				//时间加载	  		 
SysTick->VAL=0x00;        				//清空计数器
SysTick->CTRL=0x01 ;      				//开始倒数 	
//这三步就是关键步骤了
do
{temp=SysTick->CTRL;
}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待时间到达  
//等待查询，计数完成后，
SysTick->CTRL=0x00;      	 			//关闭计数器
SysTick->VAL =0X00;  

使用流程很简单，时间加载值要根据当前时钟频率计算而出。加上外部的软件配套代码，可设计出实际用途的计时器。

2.定时器

stm32F407具有14个定时器，但资源和功用各不相同，这里只介绍计数功能，其他功能这里不考虑。

（1）TIM1和TIM8，高级定时器，16位计数自动重装，分频系数1到65536之间。可递减、递增等。

（2）TIM2和TIM5，通用定时器，32位计数，其他与（1）一样。

（3）TIM3和TIM4，与（1）一样

（4）TIM9-TIM14,16位递增自动重装计数器，分频系数1到65536之间。

（5）TIM6和TIM7，与（4）一样。

注意的是，这些定时器并非都有独立中断。

实际上，只有TIM2/3/4/5/7有独立全局中断，其他都是耦合在一起了，具体看手册。

这里直接给出TIM3的定时中断代码，定时中断配置简单，移植也简单。

//通用定时器3中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为42M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//定时器溢出时间计算方法:Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft us.
//Ft=定时器工作频率,单位:Mhz
//这里使用的是定时器3!
void TIM3_int_init(u16 arr,u16 psc)
{RCC->APB1ENR|=1<<1;	//TIM3时钟使能//time2-7,12-14都是使用AP1时钟*2=84Mhz    TIM3->ARR=arr;  	//设定计数器自动重装值 //16位值，当自动重载值为空时，计数器不工作。//当缓冲开启（CR1_APRE=1)，则发生更新事件后才写入，否则及时写入TIM3->PSC=psc;  	//预分频器//16位，计数器时钟频率 CK_CNT 等于 fCK_PSC / (PSC[15:0] + 1)。//PSC 包含在每次发生更新事件时要装载到实际预分频器寄存器的值。	  TIM3->DIER|=1<<0;   //允许更新中断//TDE=0，默认禁止触发DMA请求//CCxDE，默认禁止捕获/计数 DMA请求//UDE=0，默认禁止更新DMA请求//捕获、计数、触发中断默认关闭//这里开启了更新中断d	  TIM3->CR1|=1<<2;   //将URS位置1，这样将UG置1时不会生成更新请求TIM3->EGR = 0x01;//UG置1，更新寄存器TIM3->CR1 |= 0x01;//使能定时器//CKD=00，默认数字滤波器采样时钟=定时器时钟，时钟分频//APRE=0，默认TIMx_ARR寄存器不进行缓冲。//CMS=00,默认边沿对齐模式//DIR=0，默认计数方向递增，中心对齐和编码器模式只可读//OPM=0，默认发生更新事件不停止计数//URS=0，默认（计数器上下溢，UG置1，从模式控制的更新事件，）可以生成更新中断、以及DMA请求。//UDIS=0，默认使能UEV，可通过（计数器上下溢，UG置1，从模式控制的更新事件）生成更新事件//CEN=1，这里使能了计数器。//TIMX_CR2寄存器看手册，涉及TL1输入选择，主模式选择，DMA选择//TIMX_SMCR寄存器涉及外部触发极性，外部时钟，触发选择等（是从模式控制器）//TIMx_EGR,事件生成寄存器，看手册，默认无操作，含UG ，更新生成，可软件置1。//TIMx_CCMR1、2 捕获/比较模式配置，看手册，TIMx_CCER使能相应配置。//TIMx_CNT，计数器，16位，存储了当前计数值//TIMx_CCRx 捕获比较寄存器，//DMA和选项寄存器看手册MY_NVIC_Init(2,0,TIM3_IRQn,4);	//抢占2，子优先级0，组4
}
void TIM3_IRQHandler(void)
{ 		    		  			    if(TIM3->SR&0X0001)//溢出中断//该寄存器包含捕捉、比较、触发、更新及重复中断状态标志位。//这里读取更新中断标志，下溢或上溢时会产生（CR1_UDIS应为0）。{Delay_count++;//10ms加一次，总计时为2400万秒}				   TIM3->SR&=~(1<<0);//清除中断标志位 	    
}

代码注释非常清楚了，具体要对照数据手册来看，配置思路就四步：

（1）RCC使能对应时钟，这个看RCC的寄存器就知道使能哪个位了。

（2）配置重装值和预分频值，这个一起决定定时时长。

（3）配置中断，看需不要开启中断。

（4）清零计数器并使能定时器

中断的注册函数在前一文章中已有说明，SR中有很多中断，其中第0位是更新中断，也就是计数中断。

注册名和中断函数名（TIM3_IRQn、TIM3_IRQHandler）在启动代码startup_stm32f40_41xxx.s中有定义，要严格按定义来，除非你修改该文件中的定义。

3.延时函数的设置

如果想设计一种具备可重载性的延时函数，查询定时是一个不错而又简单的方法。

这里依旧以定时器3举例：

u32 Delay_count=0;//默认168Mhz，其他情况按照实际修改	   
void delay_init(void)
{TIM3_int_init(39999,21); 	//每一us计数器加4，10ms重装一次
}		//不能轻易地使用寄存器模式，因为你无法判断会不会被重写//延时nus,
//nus:要延时的us数.	
//nus:注意变量类型的限制	    								   
void delay_us(u32 nus)
{		u32 last_count=Delay_count;u32 last_cnt=TIM3->CNT;while(((Delay_count-last_count)*40000+TIM3->CNT-last_cnt)<nus*4);				    
}  

这就是实现的方法，很简单，配合上面的10ms定时中断，定时时长可以在一个很大的范围内。这个函数可以重载，因为它的本质是在时间轴上截取一段时间，时间轴一直在延伸，并不会停下，只要超过了预期的时间点，那么它就认为延时已经到达了，注意定时溢出问题在这里没有被考虑。

也许你会注意到它的准确性，这不用担心，CPU在168Mhz下，这个的误差比延时级别us要小很多。

4.IO复用

Stm32F407的IO口非常多，设置起来主要依靠MODER、OTYPER、OSPEEDR、PUPDR，涉及上下拉电阻，输出速度，输出类型等。具有非常强大的复用功能选择。

值得注意的是，Stm32F407有的管脚是具备5v容忍的，如果不具备该特性，最好管脚不要超过3.3V电压。

在输入情况下，速度配置和输出模式设置无所谓，即参数无效。

输出设置推荐使用推挽模式，但负载能力有限，简易外部设计MOS带驱动。

复用功能下，同时兼顾输出和输入，可以对输入寄存器读访问获取状态，这是最常见的情况。

还有一种是模拟配置，用于ADC采集和DAC输出，这个时候也是兼顾输出和输入的：

直接上代码：

GPIOx->MODER&=~(3<<(pinpos*2));	//先清除原来的设置
GPIOx->MODER|=MODE<<(pinpos*2);	//设置新的模式 
//MODER寄存器用来设置端口模式
//32位寄存器分成16份，分别代表16个Io中的一个，比如A端口，有16个IO
//例如A8，对应第8个io，pinpos=8，则第16位和第17位表示A8的配置位，
//注意有A0无A16，即有第0,1,2....14,15个IO
//OSPEEDR和PUPDR配置位分配情况也一样。
//11=模拟模式，10=复用模式，01=输出模式，00，输入模式（复位状态）
if((MODE==0X01)||(MODE==0X02))	//如果是输出模式/复用功能模式
{  GPIOx->OSPEEDR&=~(3<<(pinpos*2));	//清除原来的设置GPIOx->OSPEEDR|=(OSPEED<<(pinpos*2));//设置新的速度值  GPIOx->OTYPER&=~(1<<pinpos) ;		//清除原来的设置GPIOx->OTYPER|=OTYPE<<pinpos;		//设置新的输出模式
}
//Mode就是选择的端口模式，OSPEEDR配置速度
//00=2Mhz，01=25Mhz，10=50Mhz，100Mhz(80Mhz)
//OTYPER配置输出模式，32位低16位有用，依次对应端口0-15
//0=推挽（复位默认），1=开漏
//这里对输入模式（包括模拟输入）没有配置，是因为这些对于输入来说无关。
GPIOx->PUPDR&=~(3<<(pinpos*2));	//先清除原来的设置
GPIOx->PUPDR|=PUPD<<(pinpos*2);	//设置新的上下拉
//配置上下拉电阻，看具体情况，上下拉具体解释自行百度。GPIOx->AFR[BITx>>3]&=~(0X0F<<((BITx&0X07)*4));//清除相应位的选择
GPIOx->AFR[BITx>>3]|=(u32)AFx<<((BITx&0X07)*4);//开启相应位的选择
//复用寄存器有两个，共64位，依次每4位配置一个端口，共16个IO端口。4位有16种情况，对应16种复用值，具体要看手册。
//这里的BITx是端口的序号，BITX>>3，是获取处于那个寄存器，例如BITX=9，就说明处于第二个AFR配置寄存器中，
//所以移位后为1，表示数组第二项，其他类推，AFX是配置的复用功能选择，根据手册决定。

GPIOx表示端口的地址，比如A端口地址GPIOA，这是在官方头文件里定义好了的。

下面是MODER寄存器的位分配图，其他可看数据手册。

5.串口USART1设置

stm32F407具有多个串口，这是只考虑通过USB转TTL与电脑直接通信的串口。

这里的USART只使用全双工异步通信模式，但它支持LIN模式、IrDA、智能卡、单线半双工等模式。

采样模式支持16倍过采样和8倍过采样，停止位支持1或2位，支持奇偶校验，数据长度支持7和8位，支持DMA通信，具有丰富的标志量和中断源（具体看手册）。

本文使用奇偶校验、DMA、16倍过采样，以及空闲中断。一些错误中断也可以被设置，用以判断是否需要重发数据。

void UART_init(u32 pclk2,u32 bound)
{  	 float temp;u16 mantissa;u16 fraction;	   temp=(float)(pclk2*1000000)/(bound*16);//这里默认采取了16倍过采样。PCLK默认单位是Mhz//采用8倍采样计算公式会不同，具体看手册。//波特率的计算公式每种单片机都可能不同，这里是16倍过采样的设置//适合Stm32F407，具体公式的解释看手册，上面非常清晰。mantissa=temp;				 //得到整数部分fraction=(temp-mantissa)*16; //得到小数部分mantissa<<=4;mantissa+=fraction; RCC->AHB1ENR|=1<<0;   	//使能PORTA口时钟  RCC->APB2ENR|=1<<4;  	//使能串口1时钟 //这里使用的是PA端口，使用需要开启对应端口的时钟以及外设的时钟，必不可少，复位时会关闭所有外设时钟
GPIO_Set(GPIOA,PIN9|PIN10,GPIO_MODE_AF,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_50M,GPIO_PUPD_PU);//PA9,PA10,复用功能,上拉输出，输出速率50M//该单片机直接复用模式即可，除了ADC和输入捕获，其他都可用，且包含输入和输出两块。GPIO_AF_Set(GPIOA,9,7);	//PA9,AF7GPIO_AF_Set(GPIOA,10,7);//PA10,AF7 //这里复用功能选择USARTRX和USARTTX//波特率设置USART1->BRR=mantissa; 	//波特率设置	 USART1->CR1&=~(1<<15); 	//设置OVER8=0，即采用过采样模式 USART1->CR1|=1<<3;  	//串口发送使能 //使能接收 USART1->CR1|=1<<2;  	//串口接收使能//这里配置的是DMA串口，所以接收中断去掉了，使用空闲中断表明一次接收传输的结束。USART1->CR3|=1<<7;  	//串口DMA发送使能USART1->CR3|=1<<6;  	//串口DMA接收使能USART1->CR1|=1<<4;  	//串口接收空闲中断使能//下面是奇偶校验USART1->CR1|=1<<12;  	//一次发11个位，1位起始，9位数据，1位停止USART1->CR1|=1<<10;  	//开启奇偶校验USART1->CR1|=1<<9;  	//奇校验，第九位使得数据位1个个数为偶数USART1->CR1|=1<<8;      //奇偶校验中断使能//这里开启了两个种中断MY_NVIC_Init(4,0,USART1_IRQn,4);//组4，4级优先级 //如果上面的内容没有编译，则无法接收内容。USART1->CR1|=1<<13;  	//串口使能
}

USART寄存器不多，主要三个CR配置寄存器，SR状态寄存器，DR数据寄存器，BRR波特率寄存器。

串口收发配置非常简单，所以没有过多注释，具体位介绍看手册。下面是配置思路。

（1）使能端口时钟和USART时钟，配置管脚模式和复用功能

（2）计算出波特率，赋值给BRR寄存器

（3）配置采样模式、数据位、停止位等特性，注意，复位情况下默认是16倍过采样、8位数据位，1位停止位，无奇偶校验等额外功能。所以除非有需求，这些都不用配置，默认的就是最常用的情况。

（4）开启接收和发送，配置需要中断，使能串口。

这里可以看到，没有提供中断服务函数，这将在下面的DMA提供，值得一提的是，奇偶校验是不影响DMA的，该传输的数据一样传，数据位9位，但第九位是校验位，有效数据始终是8位，如果只设置8位数据位，则有效数据是7位。

6.DMA设置

DMA，直接存储器访问，可以无需CPU操作快速大量移动数据。

STM32的DMA支持存储器到外设访问，这用来写USART—DR数据，外设到存储器，则用来读DR寄存器。

DMA操作可以自动清除SR里面的TC、TXE、RXNE标识，并往DR里面读写数据，无需人为干预。

具体的外设介绍看手册，使用思路如下：

（1）在DMA控制器中写入内存区地址，该地址存了你要发送的一系列数据。

（2）DMA-NDTR寄存器中写入要发送的数据项总量，该数据无法在运行中修改，只能读取。

（3）激活DMA。

很简单，具体的寄存器配置只是一次性完成的，使用过程中并不需要频繁配置。

下面是DMA具体配置：

//DMA专用于UART1的发送接收
//双缓冲似乎更加有力，但这里还是采取类似协议的方法，构建发送头。
//使用DMA2的stream5-RX和stream7-TX
//数据宽度8位，增量模式
void DMA_for_UART_init(void)
{ RCC->AHB1ENR|=1<<22;//DMA2时钟使能 while(DMA2_Stream5->CR&0X01||DMA2_Stream7->CR&0X01);//等待DMA可配置 必须En位=0，即不传输的时候才可以写入。DMA2->HIFCR |=61<<6;//清空Stream5所有中断标识DMA2->HIFCR |=61<<22;//清空Stream7所有中断标识//下面是Stream5配置DMA2_Stream5->PAR=(u32)&(USART1->DR); //DMA外设地址DMA2_Stream5->M0AR=(u32)UART_receive_buffer; //DMA 存储器0地址DMA2_Stream5->NDTR=0;		//DMA 传输的数据项数,为0暂不传输DMA2_Stream5->CR=0;			//先全部复位CR寄存器值 //开启完成中断和错误中断（直接模式错误中断在存储器地址递增情况下无用）//DMA选为流控制器,不使用FIFO模式，即直接模式//DMA2_Stream5->CR|=1<<4;		//传输完成中断使能DMA2_Stream5->CR|=1<<2;		//传输错误中断使能DMA2_Stream5->CR|=0<<6;		//数据传输方向，外设到存储器模式DMA2_Stream5->CR|=0<<8;		//非循环模式(即使用普通模式)DMA2_Stream5->CR|=0<<9;		//外设非增量模式，外设地址固定DMA2_Stream5->CR|=1<<10;	//存储器增量模式，地址增加值为Msize=1字节DMA2_Stream5->CR|=0<<11;	//外设数据长度:8位DMA2_Stream5->CR|=0<<13;	//存储器数据长度:8位//UART是8位对齐数据DMA2_Stream5->CR|=3<<16;	//最高优先级，因为接收及时非常重要//CR->CT为0，CR->DBM=0，默认DMA-SxMoAR，因为没有使用双缓冲模式DMA2_Stream5->CR|=0<<21;	//外设突发单次传输DMA2_Stream5->CR|=0<<23;	//存储器突发单次传输//直接模式下，上面强制为0DMA2_Stream5->CR|=4<<25;	//UART1_RX来自通道4//下面是Stream7配置DMA2_Stream7->PAR=(u32)&(USART1->DR); //DMA外设地址DMA2_Stream7->M0AR=(u32)UART_send_buffer; //DMA 存储器0地址DMA2_Stream7->NDTR=0;		//DMA 传输的数据项数,为0暂不传输DMA2_Stream7->CR=0;			//先全部复位CR寄存器值 //开启完成中断和错误中断（直接模式错误中断在存储器地址递增情况下无用）//DMA选为流控制器,不使用FIFO模式，即直接模式DMA2_Stream7->CR|=1<<4;		//传输完成中断使能DMA2_Stream7->CR|=1<<2;		//传输错误中断使能DMA2_Stream7->CR|=1<<6;		//数据传输方向，存储器到外设模式DMA2_Stream7->CR|=0<<8;		//非循环模式(即使用普通模式)DMA2_Stream7->CR|=0<<9;		//外设非增量模式，外设地址固定DMA2_Stream7->CR|=1<<10;	//存储器增量模式，地址增加值为Msize=1字节DMA2_Stream7->CR|=0<<11;	//外设数据长度:8位DMA2_Stream7->CR|=0<<13;	//存储器数据长度:8位//UART是8位对齐数据DMA2_Stream7->CR|=1<<16;	//中优先级，发送就随便啦//CR->CT为0，CR->DBM=0，默认DMA-SxMoAR，因为没有使用双缓冲模式DMA2_Stream7->CR|=0<<21;	//外设突发单次传输DMA2_Stream7->CR|=0<<23;	//存储器突发单次传输//直接模式下，上面强制为0DMA2_Stream7->CR|=4<<25;	//UART1_TX来自通道4//初始化配置完成了，开启和数据项是根据实际情况配置的。MY_NVIC_Init(4,0,DMA2_Stream5_IRQn,4);//组4，4级优先级MY_NVIC_Init(4,0,DMA2_Stream7_IRQn,4);//组4，4级优先级 
} 

DMA有两个，每个有7个流（Stream），使用哪个DMA和哪个流是根据手册决定的：

必须根据对应关系使用，这里使用的USART1RX和USART1TX，它们同属于DMA2，所以存在总线竞争，故把接收优先级设高，避免接收数据覆盖。注意，同一个DMA的7个流是用一个总线的，是不能并发操作的。

这里是使用直接模式，没有使用FIFO，FIFO更复杂，但也更强大，支持突发传输和数据格式不对齐的情况，但本文不考虑。

串口收发数据都是8位，即一个字节，这在USART里面已经设置好了。

串口的DR寄存器是固定的，所以不需要随着读写数据而改变地址，但内存中的数据存储区则不一样，设置为递增模式，则传一个字节就移到下一个字节处，注意，此时M0AR中的地址是没有改变的。

DMA接收完成是由USART接收空闲中断来判断，所以DMA的接收完成中断是单纯用来记录是否出现溢出等错误的。

DMA发送中断是判断发送是否完成的标识。

注意，这里DMA中断都配置成了组4，在同一个项目中，中断的分组应该是相同的，只有这样，才会按照预设的逻辑执行。

下面是具体代码设计，u8,u16,u32代表无符号整数，应根据硬件情况确定。

#define USART_RECEIVE_LENGTH            32  	//定义单个缓冲区最大接收字节数 
#define USART_SEND_LENGTH			    1024  	//定义单个缓冲区最大发送字节数#define SEND_BUFFER_NUMBER   12     //发送缓冲区数
#define RECEIVE_BUFFER_NUMBER    32  //10ms内最大接收指令数typedef struct 
{u8 flag;//标志量u16 amount;//数据项量u8 buffer;//缓冲区选择u8 ready[RECEIVE_BUFFER_NUMBER];//判断对应缓冲区是否就绪u8 *address[RECEIVE_BUFFER_NUMBER];u8 *data_info;//数据帧的信息已缓存地址
}_DMA_info;
typedef struct 
{u8 flag[RECEIVE_BUFFER_NUMBER];u8 length[RECEIVE_BUFFER_NUMBER];
}_DMA_deal;
typedef struct 
{void (*init)(u32 bound);//初始化串口void (*send_deal)();//需要调用的函数_DMA_info send;//发送信息_DMA_info receive;//接收信息_DMA_deal deal;//接收的信息处理情况
}_DMA_UART;u8 UART_receive_buffer[RECEIVE_BUFFER_NUMBER][USART_RECEIVE_LENGTH];
//接收缓冲,最大USART_RECEIVE_LENGTH个字节
u8 UART_send_buffer[SEND_BUFFER_NUMBER][USART_SEND_LENGTH];//发送缓存。_DMA_UART TX=
{TX_init,DMA_UART_deal,//这两个是函数，将在后面实现{0,1,0,{0},{NULL},NULL,NULL,NULL},{1,1,0,{0},{NULL},NULL,NULL,NULL},{33},//开头密匙为3{0},
};

上面是具体一些数据框架，UART_receive_buffer、UART_send_buffer这两个数据缓冲区分别用来缓存接收和发送数据，定义成二维数组格式，可以形成多缓冲区通信，数据传输持续进行。

_DMA_UART结构体用来对DMA串口操作，事实上，内部已经实现了自动操作，该结构体仅仅用来展示当前DMA信息（如哪些缓冲区有数据未处理等等）

这里把printf函数重定向到输出于UART_receive_buffer中，

int fputc(int ch, FILE *f)
{      *(TX.send.data_info) = (u8) ch;TX.send.data_info++;  return ch;
}

这里只展示关键代码，Printf自定义代码网上很多。这里实际上就是指针赋值然后自增，由于二维数组是连续的，实际上写过了单个缓冲区问题不大，但终究存在写溢出问题，本文不考虑指针保护问题，虽然加一个指针判断代码就可以解决，但是这样将增加“非常多”额外的开销，如果 每次都判断一次的话。

void TX_init(u32 bound)
{u8 temp=0;UART_init(84,bound);DMA_for_UART_init();TIM3_int_init(999,839);//10ms处理一次，这个在前面文章里的延时函数中已经初始化一次了for(temp=0;temp<SEND_BUFFER_NUMBER;temp++){TX.send.address[temp]=UART_send_buffer[temp];}for(temp=0;temp<RECEIVE_BUFFER_NUMBER;temp++){TX.receive.address[temp]=UART_receive_buffer[temp];}TX.receive.order_info=UART_receive_buffer[0];TX.receive.data_info=UART_receive_buffer[0];TX.receive.file_info=UART_receive_buffer[0];TX.send.order_info=UART_send_buffer[0];TX.send.data_info=UART_send_buffer[0];TX.send.file_info=UART_send_buffer[0];TX.receive.amount=USART_RECEIVE_LENGTH;DMA_Receive_Info();//默认地址都是第一个缓冲区
}

这是DMA串口的初始化代码，初始化三个外设，定时器是用来自动操作的，即每隔10秒处理一次，在961200波特率下，10ms最多发800+字符，速率有限，在115200及以下波特率下，能写的更少，10ms是一个不错的时间。后面是初始化结构体，把接收缓冲区记录下来。

void  DMA2_Stream5_IRQHandler(void)//接收DMA中断
{if(DMA2->HISR&(1<<11))//传输完成中断{//发生错误，此时可能USART接收溢出了}else if(DMA2->HISR&(1<<9))//传输错误中断{//DMA传输错误了}DMA2->HIFCR |=61<<6;//清空Stream5所有中断标识
}void  DMA2_Stream7_IRQHandler(void)//发送DMA中断
{if(DMA2->HISR&(1<<27))//传输完成中断{		TX.send.ready[TX.send.buffer]=1;//发送完成，标记当前缓冲区完成//这里可以继续判断是否还有需要发送的缓冲区}else if(DMA2->HISR&(1<<25))//传输错误中断{//DMA传输错误}DMA2->HIFCR |=61<<22;//清空Stream7所有中断标识
}
void USART1_IRQHandler(void)
{u8 temp;if(USART1->SR&(1<<4))//空闲线路{temp =USART1->DR;TX.deal.length[TX.receive.buffer]=TX.receive.amount-(u8)DMA2_Stream5->NDTR;//获取接收到的字符总数TX.deal.flag[TX.receive.buffer]=DEAL_NEED;TX.receive.ready[TX.receive.buffer]=1;//已就绪for(temp=0;temp<RECEIVE_BUFFER_NUMBER;temp++){	if(TX.deal.flag[temp]==DEAL_DONE){TX.receive.buffer=temp;//选取缓冲区break;}}TX.deal.flag[TX.receive.buffer]=DEAL_DONE;//这里先强制重写DMA_Receive_Info();//确定下一次接收参数}else if(USART1->SR&(1<<0))//奇偶检验错误中断{temp =USART1->DR;//此时发生了校验错误}
}

这是DMA和USART的中断，中断很多是空的，因为这些是错误中断，根据具体情况使用。要注意USART的中断标识清除要通过软件序列，即先读SR再读写DR，直接无法清零。USART空闲中断在接收一条命令后，就会进入中断，这是DMA会将缓冲区移到下一个，一般来说，串口接收的命令长度短，但数量多，所以RECEIVE_BUFFER_NUMBER可以设置大些，而USART_RECEIVE_LENGTH设置短些，这样总体大小维持稳定。

DMA单次接收的数据量设置得比USART_RECEIVE_LENGTH大，一般来说不会传输完成，而是手动传输暂停，此时已传输的数据项数可通过 DMA2_Stream5->NDTR得出，它减少的数量就是已传输的数量。

void DMA_Send_Info(void)
{u32 amount=(u32)TX.send.data_info-(u32)UART_send_buffer[TX.send.buffer];if(amount>0){TX.send.data_info=UART_send_buffer[(TX.send.buffer+1)%SEND_BUFFER_NUMBER];if(amount>USART_SEND_LENGTH)//发送区已满{TX.send.amount=USART_SEND_LENGTH;//此时发生错误，传输太慢了，写的太多}elseTX.send.amount=(u16)amount;DMA2_Stream7->CR&=~(1<<0); 	//关闭DMA传输 while(DMA2_Stream7->CR&0X1);	//确保DMA可以被设置DMA2_Stream7->M0AR=(u32)TX.send.address[TX.send.buffer]; //DMA 存储器0地址  DMA2_Stream7->NDTR=TX.send.amount;//接收数据量DMA2_Stream7->CR|=1<<0;		//开启DMA传输TX.send.buffer=(TX.send.buffer+1)%SEND_BUFFER_NUMBER;}else{ //此时没有数据可发}
}//设置DMA接收区的参数，默认情况下每次开启64个接收，不超过64个的字符可以被很好接收
//缓存区软件自动循环，无需人为干扰。
//也不考虑信息的具体处理，只是给出一定的缓存时间用处理。
void DMA_Receive_Info(void)
{DMA2_Stream5->CR&=~(1<<0); 	//关闭DMA传输 while(DMA2_Stream5->CR&0X1);	//确保DMA可以被设置DMA2_Stream5->M0AR=(u32)TX.receive.address[TX.receive.buffer]; //DMA 存储器0地址  DMA2_Stream5->NDTR=TX.receive.amount;//接收数据量DMA2->HIFCR |=61<<6;//清空Stream5所有中断标识DMA2_Stream5->CR|=1<<0;		//开启DMA传输TX.receive.ready[TX.receive.buffer]=0;//表示新的数据还没有准备好
}

这是关键的收发设置，对于发送，直接用指针计算需要发送的数据量，如果超过缓冲区长度，则会限制数量，因为10ms内能发送的数据量是有限的，速率是一定的，1000字节的缓冲区10ms在921600波特率下，是发不完的。

计算完数据项数量，立刻把缓冲区的写指针移向下一个缓冲区，使接下来的写操作不会影响数据发送。

接收设置要清零中断标识，因为手动关闭也会触发中断标识，但此时没有进入中断来清除。

可以看到，当前缓冲区是存在TX.xxx.buffer中的，在必要的地方计算出新值，而其他位置，只用访问其值就可以了，它是自动完成计算的，无需操心。

void TIM3_IRQHandler(void)
{ 		    		  			    if(TIM3->SR&0X0001)//溢出中断//该寄存器包含捕捉、比较、触发、更新及重复中断状态标志位。//这里读取更新中断标志，下溢或上溢时会产生（CR1_UDIS应为0）。{Delay_count++;//10ms加一次，总计时为2400万秒DMA_Send_Info();}				   TIM3->SR&=~(1<<0);//清除中断标志位 	    
}

把DMA_Send_Info()放在这里，就可以一直触发下去了。可以发现，这只是单纯的收发，没有数据处理在里面，它们分离了，对于收到的数据，在其他程序里处理，DMA接收程序已经打上了必要的标签。发送只管对着TX.send.data_info写就行，DMA发送程序会自动移动指针使其位于合适的缓冲区。

经测试，双向传输最大发送速率可达理论速率1/3左右（每一次发送700-800字节需要收到4字节的指令），即每秒30000+字节，问题存在于发送的不及时，以及接收发送的总线竞争，这些问题有待解决。

（未完待续）