小熊派gd32f303学习之旅（4）—使用DMA实现串口打印

一、前言

在上一篇文章（串口打印第一个Hello world程序）我们使用重定义fputc函数的方式实现了串口打印，但是这种方式本质上是在循环输出字符，比较浪费CPU资源。
解决这个问题的方法就是使用DMA进行发送。
通过串口gd32f30x的用户手册，可以看到，uart0的发送使用的的DMA0的通道3

二、添加DMA驱动

在之前的uart0_init()函数中添加DMA的初始化，如下：

 /* 定义一个DMA配置结构体 */dma_parameter_struct dma_init_struct;/* 使能 DMA 时钟 */rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA0);/* 初始化 DMA0 通道3 */dma_deinit(DMA0, DMA_CH3);dma_init_struct.direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;      /* 存储器到外设方向 */dma_init_struct.memory_addr = (uint32_t)UART0_TX_BUF;        /* 存储器基地址 */dma_init_struct.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;   /* 存储器地址自增 */dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_8BIT;     /* 存储器位宽为8位 */dma_init_struct.number = UART0_TX_LEN;                       /* 传输数据个数 */dma_init_struct.periph_addr = ((uint32_t)0x40013804);      /* 外设基地址，即USART数据寄存器地址 */dma_init_struct.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;  /* 外设地址固定不变 */dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_8BIT;    /* 外设数据位宽为8位 */dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;         /* 软件优先级为极高*/dma_init(DMA0, DMA_CH3, &dma_init_struct);/* DMA循环模式配置，不使用循环模式 */dma_circulation_disable(DMA0, DMA_CH3);/* DMA存储器到存储器模式模式配置，不使用存储器到存储器模式*/dma_memory_to_memory_disable(DMA0, DMA_CH3);/* USART DMA 发送使能 */usart_dma_transmit_config(USART0, USART_DENT_ENABLE);/* DMA0 通道3 中断优先级设置并使能 */nvic_irq_enable(DMA0_Channel3_IRQn, 0, 0);/* 使能 DMA0 通道3 传输完成、传输错误中断 */dma_interrupt_enable(DMA0, DMA_CH3, DMA_INT_FTF|DMA_INT_ERR);/* 使能 DMA0 通道3 */dma_channel_enable(DMA0, DMA_CH3);

然后添加几个全局变量如下：

/* 发送缓存 */
#define UART0_TX_LEN        256             /* 单次最大发送缓存字节数 */
uint8_t UART0_TX_BUF[UART0_TX_LEN];         /* 发送缓冲区 */
uint8_t DMA_BUF_BUSY = 0 ;                 /* 缓冲区是否已被占用 */

自定义uart0打印函数：

/* 自定义UART0 printf 函数* 参数：带发送的字符串，确保一次发送数据不超过UART0_TX_LEN字节* 返回值：无  */
void u1_printf(char* fmt,...)
{uint32_t i;va_list ap; va_start(ap,fmt);while(DMA_BUF_BUSY == 1);DMA_BUF_BUSY = 1;vsprintf((char*)UART0_TX_BUF,fmt,ap);va_end(ap);UART0_TX_BUF[UART0_TX_LEN-1] = '\0';/* 计算此次发送数据的长度 */i=strlen((const char*)(UART0_TX_BUF));/* 设置DMA传输 */dma_channel_disable(DMA0, DMA_CH3);       /* 关闭DMA传输才可以进行设置 */dma_memory_address_config(DMA0,DMA_CH3,(uint32_t)(UART0_TX_BUF));dma_transfer_number_config(DMA0,DMA_CH3,i);dma_channel_enable(DMA0, DMA_CH3);      /* 开启DMA传输 */
}

因为使用到了DMA中断，使用编写DMA0通道3中断服务函数

/* DMA0 通道3 中断服务函数* 参数：无* 返回值：无    */
void DMA0_Channel3_IRQHandler(void)
{/* 清除DMA0 通道3 中断标志位 */dma_interrupt_flag_clear(DMA0, DMA_CH3, DMA_INT_FLAG_G);/* 进入中断，表示已经传输完成缓冲区，释放缓冲区 */if(DMA_BUF_BUSY == 1) DMA_BUF_BUSY = 0;
}

三、修改主函数

将主函数的while循环修改为如下所示

    while(1){/* 通过串口打印 Hello world! */u1_printf("Hello world! ");u1_printf("I am William. \r\n");/* turn on LED */LED(1);delay_1ms(500);/* turn off LED */LED(0);delay_1ms(500);}

四、功能验证

编译链接烧录到小熊派开发板，通过串口调试助手可以看到成功打印：

五、附录

完整代码我存放在码云，可以查看：https://gitee.com/william_william/BearPi-GD32F303RGT6.git
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一、前言

二、添加DMA驱动

三、修改主函数

四、功能验证

五、附录

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