单片机向上位机发送数据有两种方式：
（1）使用CPU发送：包括使用USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch)函数、printf()函数、中断，但使用CPU会占用CPU资源，负荷大，一般不使用CPU发送
（2）使用DMA直接存储器发送数据，不占用CPU资源，让CPU去做其他的事情，而且使用DMA发送数据速度比较快，实际项目中使用这个。
数据传输方向：
P->M：外设到内存（RAM）
M->P：内存到外设（RAM）
M->M：内存到内存，如果是单片机，就是Flash到内存（RAM）
（1）DMA1永远比DMA2的优先级高
（2）如果是同一个DMA，则通道序号小的优先级高，比如DMA1的通道2比DMA1的通道4优先级高
实验：
串口的DMA实验，证明使用DMA进行串口通信的同时，不占用CPU资源，即：单片机不断给上位机发送数据的同时，让LED灯不断地闪烁。
数据传输方向：M->P，即内存到外设
（1）工程结构：
代码：
（1）bsp_usart_dma.h
#ifndef __BSP_USART_DMA_H__
#define __BSP_USART_DMA_H__
#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
// ----------------------- 串口1-USART1
// 使用哪个串口（串口1..5）
#define DEBUG_USARTx USART1
// APB2串口的同步时钟
#define DEBUG_USART_CLK RCC_APB2Periph_USART1
// APB2系统时钟（因为串口USART1是挂载到APB2总线上的，所以要打开APB2总线的时钟）
#define DEBUG_USART_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
// 串口通信的波特率
#define DEBUG_USART_BAUDRATE 19200
// ----------------------- USART GPIO 引脚宏定义
// GPIO引脚
#define DEBUG_USART_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOA)
// APB2系统时钟（因为串口USART1是挂载到APB2总线上的，所以要打开APB2总线的时钟）
#define DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
// GPIO引脚，发送接PA9，接收接PA10
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT GPIOA
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_9
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT GPIOA
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_10
#define DEBUG_USART_IRQ USART1_IRQn
#define DEBUG_USART_IRQHandler USART1_IRQHandler
/* --------------------------- USART的DMA通信宏定义 ------------------------- */
// 串口对应的DMA请求通道：要使用USART1，查资料，需要配置到DMA1的第4通道
#define USART1_TX_DMA1_CHANNEL4 DMA1_Channel4
// 直接存储器1
#define RCC_AHBPeriph_DMA_1 RCC_AHBPeriph_DMA1
// 外设寄存器地址：查资料，数据寄存器(USART_DR)地址偏移是：0x04
#define USART1_DR_ADDRESS (USART1_BASE+0x04)
// 一次发送的数据量：5000个字节，小于2^16=65535都可以
#define SENDBUFF_SIZE 5000
/* --------------------------- USART的DMA通信宏定义 ------------------------- */
/* 串口调试配置函数：配置串口的相关参数，使能串口 */
void DEBUG_USART_Config(void);
/* 发送一个字节 */
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t ch);
/* 发送字符串 */
void Usart_SendString(USART_TypeDef* pUSARTx, char* str);
/* 串口的DMA通信配置函数 */
void USARTx_DMA_Config(void);
#endif /* __BSP_USART_DMA_H__ */（2）bsp_usart_dma.c
#include "./usart_dma/bsp_usart_dma.h"
/* 存放数据的数组 */
uint8_t SendBuff[SENDBUFF_SIZE];
/* 串口中断配置函数 */
static void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
/* 嵌套向量中断控制器组选择 */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
/* 配置USART为中断源 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DEBUG_USART_IRQ;
/* 抢断优先级*/
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
/* 子优先级 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
/* 使能中断 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
/* 初始化配置NVIC */
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
/* 串口调试配置函数：配置串口的相关参数，使能串口 */
void DEBUG_USART_Config(void)
{
/* 结构体变量声明 */
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; // USART
/* ------------ 第一步：初始化GPIO */
// 打开串口GPIO的时钟
DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
// 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN; // 引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 速率
GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始化结构体
// 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* ------------ 第二步：配置串口的初始化结构体 */
// 打开串口外设的时钟
DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);
/* 配置串口的工作参数 */
// 波特率
USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
// 针数据字长
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
// 停止位
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
// 校验位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
// 硬件流控制
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
// 工作模式，收发一起
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
// 完成串口的初始化配置
USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure);
/* -------------------------------------------------------- */
// 串口中断优先级配置
NVIC_Configuration();
// 使能串口接收中断
USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);
/* -------------------------------------------------------- */
/* ------------ 第三步：使能串口 */
USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);
}
/* 发送一个字节 */
void Usart_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t ch)
{
/* 发送一个字节数据到USART */
USART_SendData(pUSARTx, ch);
/* 等待发送数据寄存器为空 */
while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
/* 发送字符串 */
void Usart_SendString(USART_TypeDef* pUSARTx, char* str)
{
unsigned int k=0;
do
{
Usart_SendByte(pUSARTx, *(str + k));
k++;
} while(*(str + k)!='\0');
/* 等待发送完成 */
while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC) == RESET);
}
/* 重定向c库函数printf到串口，重定向后可使用printf函数 */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
/* 发送一个字节数据到串口 */
USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);
/* 等待发送完毕 */
while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
return (ch);
}
/* 重定向c库函数scanf到串口，重写向后可使用scanf、getchar等函数 */
int fgetc(FILE *f)
{
/* 等待串口输入数据 */
while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
}
/* 串口的DMA通信配置函数 */
void USARTx_DMA_Config(void)
{
// 结构体
DMA_InitTypeDef DMA_InitTStructure;
// 打开时钟，DMA1和DMA2都挂在AHB总线上，所以打开AHB的时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA_1, ENABLE);
/* 结构体实例化 */
// 设置DMA源地址：串口数据寄存器地址
DMA_InitTStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_ADDRESS;
// 内存地址(要传输的变量的指针)：这里将数据存放到数组里
DMA_InitTStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)SendBuff;
// 数据传输方向：从内存到外设
DMA_InitTStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
// 数据传输大小
DMA_InitTStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;
// 外设地址不增：因为只有一个外设，所以不需要自增
DMA_InitTStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_MemoryInc_Disable;
// 内存地址自增：因为用数组在内存中存储数据，所以需要自增数组的指针
DMA_InitTStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
// 外设数据单位
DMA_InitTStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
// 内存数据单位
DMA_InitTStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
// DMA模式，一次或者循环模式，DMA_Mode_Normal表示只发送一次数据，完了要等待下一次触发
DMA_InitTStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
// DMA_InitTStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
// 通道优先级：中
DMA_InitTStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
// 禁止内存到内存的传输
DMA_InitTStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
// 结构体初始化：配置DMA通道
DMA_Init(USART1_TX_DMA1_CHANNEL4, &DMA_InitTStructure);
// 使能DMA
DMA_Cmd(USART1_TX_DMA1_CHANNEL4, ENABLE);
}（3）bsp_led.h
/* 和LED功能模块相关的程序 */
#ifndef __BSP_LED_H__
#define __BSP_LED_H__
#include "stm32f10x.h"
/*宏定义*/
#define GPIO_CLK_D4 RCC_APB2Periph_GPIOC // 时钟
#define GPIO_PORT_D4 GPIOC // C端口
#define GPIO_PIN_D4 GPIO_Pin_2 // PC2引脚
#define GPIO_CLK_D5 RCC_APB2Periph_GPIOC // 时钟
#define GPIO_PORT_D5 GPIOC // C端口
#define GPIO_PIN_D5 GPIO_Pin_3 // PC2引脚
/*参数宏定义*/
/*
digitalTOGGLE(p,i)是参数宏定义，p表示LED的端口号，ODR是数据输出寄存器，
查stm32f10x的官方中文手册的第8.2章的ODR寄存器，要点亮LED，根据原理图，要输出低电平0，
C语言中，^表示异或，即a^b表示a和b不同时输出为1，相同时输出为0，比如0^1=1,1^1=0,0^0=0，
这里为什么操作ODR，p是什么？查看stm32f10x.h文件，搜索GPIO_TypeDef就会明白，
i是LED的引脚对应的位电平，经过digitalTOGGLE(p,i) {p->ODR ^= i;}之后，
第一次p为0，i一直为1，第一次异或结果输出1，第二次输出0，第三次输出1，这样间断输出010101，灯不断亮灭
*/
// LED灯的状态翻转
#define digitalTOGGLE(p,i) {p->ODR ^= i;}
// 输出高电平（让LED端口置1，BSRR寄存器用于位置1）
#define digitalHi(p,i) {p->BSRR = i;}
// 输出低电平（让LED端口置0，BRR寄存器用于位清除）
#define digitalLo(p,i) {p->BRR = i;}
// LED状态翻转
#define LED1_TOGGLE digitalTOGGLE(GPIO_PORT_D4,GPIO_PIN_D4)
//#define LED2_TOGGLE digitalTOGGLE(GPIO_PORT_D5,GPIO_PIN_D5)
// D4这个LED亮
#define D4_LED_ON digitalLo(GPIO_PORT_D4,GPIO_PIN_D4)
// D4这个LED灭
#define D4_LED_OFF digitalHi(GPIO_PORT_D4,GPIO_PIN_D4)
// D5这个LED亮
#define D5_LED_ON digitalLo(GPIO_PORT_D5,GPIO_PIN_D5)
// D5这个LED灭
#define D5_LED_OFF digitalHi(GPIO_PORT_D5,GPIO_PIN_D5)
/*配置GPIO*/
void LED_GPIO_Config(void);
#endif /*__BSP_LED_H__*/（4）bsp_led.c
/* 和LED功能模块相关的程序头文件 */
/*绝对路径，也可在Options for target中设置头文件*/
#include "./led/bsp_led.h"
/*GPIO初始化*/
void LED_GPIO_Config(void)
{
/*外设结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct_D4, GPIO_InitStruct_D5;
/*第一步：打开外设的时钟，看stm32f10x_rcc.c这个文件的RCC_APB2PeriphClockCmd函数介绍*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(GPIO_CLK_D4, ENABLE);
/*第二步：配置外设的初始化结构体*/
GPIO_InitStruct_D4.GPIO_Pin = GPIO_PIN_D4; // PC2的那盏LED灯（D4）的引脚
GPIO_InitStruct_D4.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出模式
GPIO_InitStruct_D4.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; // 引脚速率
GPIO_InitStruct_D5.GPIO_Pin = GPIO_PIN_D5; // PC3的那盏LED灯（D5）的引脚
GPIO_InitStruct_D5.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出模式
GPIO_InitStruct_D5.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; // 引脚速率
/*第三步：调用外设初始化函数，把配置好的结构体成员写到寄存器里面*/
GPIO_Init(GPIO_PORT_D4, &GPIO_InitStruct_D4);
GPIO_Init(GPIO_PORT_D5, &GPIO_InitStruct_D5);
/* 默认情况下D4和D5是不亮的 */
D4_LED_OFF;
D5_LED_OFF;
}（5）main.c
/*
实验：
串口的DMA实验，证明使用DMA进行串口通信的同时，不占用CPU资源，
即：单片机不断给上位机发送数据的同时，让LED灯不断地闪烁。
数据传输方向：M->P，即内存到外设
*/
#include "stm32f10x.h"
#include "./usart_dma/bsp_usart_dma.h"
#include "./led/bsp_led.h"
/* 定义数组，extern关键字修饰变量，表示从其他的文件中引用，在bsp_usart_dma.c中定义 */
extern uint8_t SendBuff[SENDBUFF_SIZE];
// 延迟函数
void delay(unsigned int i)
{
for(; i!=0; i--);
}
int main(void)
{
uint32_t i;
/* LED初始化 */
LED_GPIO_Config();
/* USART串口通信初始化 */
DEBUG_USART_Config();
/* 串口的DMA通信配置函数 */
USARTx_DMA_Config();
/* 填充将要发送的数据，假如发送字符P */
for(i=0; i<SENDBUFF_SIZE; i++)
{
SendBuff[i] = 'P';
}
/* USART1向DMA1发出请求，即：USART1开始向DMA1发送数据 */
USART_DMACmd(DEBUG_USARTx, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
/* 让LED不断闪烁 */
while(1)
{
LED1_TOGGLE;
delay(0XFFFFF);
}
}实验现象：
（1）板子上的D4的LED不断闪烁
图（略）
（2）按下板子上的RESET按钮，串口调试助手会接收到板子发来的5000个字符‘P’（每按一次就发5000个字符P）
以上实验结果说明，使用USART串口向DMA直接存储器发出请求，向上位机发送数据不占用CPU资源（因为这时候CPU负责LED灯的不断闪烁）
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