STM32串口收發(fā)數(shù)據(jù)為什么要使用DMA

直接存儲(chǔ)器訪問(Direct Memory Access)，簡稱DMA。DMA是CPU一個(gè)用于數(shù)據(jù)從一個(gè)地址空間到另一地址空間“搬運(yùn)”(拷貝)的組件，數(shù)據(jù)拷貝過程不需CPU干預(yù)，數(shù)據(jù)拷貝結(jié)束則通知CPU處理。因此，大量數(shù)據(jù)拷貝時(shí)，使用DMA可以釋放CPU資源，相關(guān)文章推薦:詳解STM32中的DMA原理。

在STM32控制器中，芯片采用Cortex-M3架構(gòu)，總線結(jié)構(gòu)有了很大的優(yōu)化，DMA占用另外的總線，并不會(huì)與CPU的系統(tǒng)總線發(fā)生沖突。也就是說，DMA的使用不會(huì)影響CPU的運(yùn)行速度。

DMA數(shù)據(jù)拷貝過程，典型的有：

內(nèi)存—>內(nèi)存，內(nèi)存間拷貝

外設(shè)—>內(nèi)存，如uart、spi、i2c等總線接收數(shù)據(jù)過程

內(nèi)存—>外設(shè)，如uart、spi、i2c等總線發(fā)送數(shù)據(jù)過程

串口有必要使用DMA嗎

串口(UART)是一種低速的串行異步通信，適用于低速通信場景，通常使用的波特率小于或等于115200bps。PC與STM32單片機(jī)通信實(shí)例推薦:按下按鍵，通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)實(shí)例。

對于小于或者等于115200bps波特率的，而且數(shù)據(jù)量不大的通信場景，一般沒必要使用DMA，或者說使用DMA并未能充分發(fā)揮出DMA的作用。

對于數(shù)量大，或者波特率提高時(shí)，必須使用DMA以釋放CPU資源，因?yàn)楦卟ㄌ芈士赡軒鞢PU資源過度浪費(fèi)的問題。

舉個(gè)例子

對于發(fā)送，使用循環(huán)發(fā)送，可能阻塞線程，需要消耗大量CPU資源“搬運(yùn)”數(shù)據(jù)，浪費(fèi)CPU。對于發(fā)送，使用中斷發(fā)送，不會(huì)阻塞線程，但需浪費(fèi)大量中斷資源，CPU頻繁響應(yīng)中斷。以115200bps波特率，1s大約傳輸11520字節(jié)，大約69us需響應(yīng)一次中斷，如波特率再提高，將消耗更多CPU資源。

對于接收，如仍采用傳統(tǒng)的中斷模式接收，同樣會(huì)因?yàn)轭l繁中斷導(dǎo)致消耗大量CPU資源。

因此，在高波特率傳輸場景下，串口非常有必要使用DMA。

原文標(biāo)題：STM32串口收發(fā)數(shù)據(jù)為什么要使用DMA?

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審核編輯：湯梓紅