软件：STM32-F1系列-DMA（2026/7/5）

DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）是 STM32 中最重要的外设之一，也是面试最喜欢问的内容之一。

如果说前面的 GPIO、USART、ADC 都是在**"CPU亲自搬运数据"，那么 DMA 就相当于请了一个"搬运工"，CPU只负责下命令，数据搬运全部交给DMA完成。这样CPU就可以去执行其它任务，大幅提高效率。STM32F103 的 DMA 支持外设→存储器、存储器→外设以及存储器→存储器**的数据搬运，并且无需 CPU 逐次参与数据复制。

一、为什么需要DMA？

先看没有DMA的情况，例如 ADC 连续采样1000次：

ADC完成一次转换
│
▼
CPU进入中断
│
读取ADC_DR
│
存入数组
│
退出中断

重复1000次...，CPU一直忙着：读取寄存器→复制数据→保存到RAM中→CPU什么都干不了了。

如果使用DMA：

例如ADC完成转换
│
▼
DMA自动读取ADC_DR
│
▼
DMA自动存入RAM
│
▼
CPU完全不用管

CPU：

while(1)
{
可以干其它事情
}

CPU只在：

• 数据全部搬完
• 半数搬完
• 出错

的时候收到一次中断。

二、STM32F103 DMA能干什么？

只有DMA1，里面有7个Channel（通道），

Channel1
Channel2
Channel3
Channel4
Channel5
Channel6
Channel7

每个外设对应固定DMA通道，不能任意更换。

ADC → RAM
USART → RAM
RAM → USART
SPI → RAM
RAM → SPI
DAC输出
Memory→Memory

几乎所有高速外设都会用DMA

三：DMA数据传输方向

第一种：外设→存储器（Peripheral→Memory）

例如：ADC写入我们定义的数组：

ADC_DR→DMA→数组，CPU完全不用读ADC_DR。

第二种：存储器→外设（Memory→Peripheral）

例如：定义字符串然后让DMA搬运至串口进行发送

字符串→DMA→USART_DR→串口发送

CPU：printf("Hello");

第三种：Memory→Memory

例如：我们定义两个数组A和B，将A的数据通过DMA赋值到数组B

四：DMA一次传输流程

1：传输计数器

DMA配置：搬100个数据，

DMA里面：Counter = 100，没搬走一个数据，100→99.....→0→搬完了→产生中断

2：自动重装器（循环模式）

这个对应库函数则是两个模式，Normal模式和Circular模式

Normal模式：Counter--至0后，停止搬运

Circular模式：Counter--至0后，不停止搬运，Counter恢复初始设置值假设是100，那么Counter变为100，继续搬运。

ADC连续采样中会搭配DMA 的Circular模式。

3：M2M（Memory To Memory）

STM32中DMA的默认参数情况是： 外设→内存 或者 内存→外设

只有打开了M2M，DMA才允许：SRAM→SRAM或者Flash→SRAM

4：触发源（硬件或者软件）

配置0为硬件触发

配置1为软件触发

五：两个简单demo

①：存储器到存储器（数组到数组）

主函数：定义两个数组和一些初始数组内的数字显示

#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "MyDMA.h" uint8_t DataA[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04}; //定义测试数组DataA，为数据源 uint8_t DataB[] = {0, 0, 0, 0}; //定义测试数组DataB，为数据目的地 int main(void) { /*模块初始化*/ OLED_Init(); //OLED初始化 MyDMA_Init((uint32_t)DataA, (uint32_t)DataB, 4); //DMA初始化，把源数组和目的数组的地址传入 /*显示静态字符串*/ OLED_ShowString(1, 1, "DataA"); OLED_ShowString(3, 1, "DataB"); /*显示数组的首地址*/ OLED_ShowHexNum(1, 8, (uint32_t)DataA, 8); OLED_ShowHexNum(3, 8, (uint32_t)DataB, 8); while (1) { //初始模式 DataA[0] ++; //变换测试数据 DataA[1] ++; DataA[2] ++; DataA[3] ++; OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2); //显示数组DataA OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2); OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2); OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2); OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2); //显示数组DataB OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2); OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2); OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2); Delay_ms(1000); //延时1s，观察转运前的现象 //开启DMA转换 MyDMA_Transfer(); //使用DMA转运数组，从DataA转运到DataB OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2); //显示数组DataA OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2); OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2); OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2); OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2); //显示数组DataB OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2); OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2); OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2); Delay_ms(1000); //延时1s，观察转运后的现象 } }

DMA封装函数：

#include "stm32f10x.h" // Device header uint16_t MyDMA_Size; //定义全局变量，用于记住Init函数的Size，供Transfer函数使用 /** * 函 数：DMA初始化 * 参 数：AddrA 原数组的首地址 * 参 数：AddrB 目的数组的首地址 * 参 数：Size 转运的数据大小（转运次数） * 返 回 值：无 */ void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size) { MyDMA_Size = Size; //将Size写入到全局变量，记住参数Size /*开启时钟*/ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //开启DMA的时钟 /*DMA初始化*/ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; //定义结构体变量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA; //外设基地址，给定形参AddrA DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设数据宽度，选择字节（8bit二进制） DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable; //外设地址自增，选择使能 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB; //存储器基地址，给定形参AddrB DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //存储器数据宽度，选择字节 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器地址自增，选择使能 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向，选择由外设到存储器 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size; //转运的数据大小（转运次数） DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //模式，选择正常模式 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable; //存储器到存储器，选择使能 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //优先级，选择中等 DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //将结构体变量交给DMA_Init，配置DMA1的通道1 /*DMA使能*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE); //这里先不给使能，初始化后不会立刻工作，等后续调用Transfer后，再开始 } /** * 函 数：启动DMA数据转运封装函数 * 参 数：无 * 返 回 值：无 */ void MyDMA_Transfer(void) { DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE); //DMA失能，在写入传输计数器之前，需要DMA暂停工作 DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, MyDMA_Size); //写入传输计数器，指定将要转运的次数 DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //DMA使能，开始工作 while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET); //等待DMA工作完成 DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1); //清除工作完成标志位 }

②： DMA+AD多通道

主函数：

#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "AD.h" int main(void) { /*模块初始化*/ OLED_Init(); //OLED初始化 AD_Init(); //AD初始化 /*显示静态字符串*/ OLED_ShowString(1, 1, "AD0:"); OLED_ShowString(2, 1, "AD1:"); OLED_ShowString(3, 1, "AD2:"); OLED_ShowString(4, 1, "AD3:"); while (1) { OLED_ShowNum(1, 5, AD_Value[0], 4); //显示转换结果第0个数据 OLED_ShowNum(2, 5, AD_Value[1], 4); //显示转换结果第1个数据 OLED_ShowNum(3, 5, AD_Value[2], 4); //显示转换结果第2个数据 OLED_ShowNum(4, 5, AD_Value[3], 4); //显示转换结果第3个数据 Delay_ms(100); //延时100ms，手动增加一些转换的间隔时间 } }

封装函数：

#include "stm32f10x.h" // Device header uint16_t AD_Value[4]; //定义用于存放AD转换结果的全局数组 /** * 函 数：AD初始化 * 参 数：无 * 返 回 值：无 */ void AD_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //开启ADC1的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //开启DMA1的时钟 /*设置ADC时钟*/ RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //选择时钟6分频，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz /*GPIO初始化*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA0、PA1、PA2和PA3引脚初始化为模拟输入 /*规则组通道配置*/ ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列1的位置，配置为通道0 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列2的位置，配置为通道1 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列3的位置，配置为通道2 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列4的位置，配置为通道3 /*ADC初始化*/ ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //定义结构体变量 ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //模式，选择独立模式，即单独使用ADC1 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据对齐，选择右对齐 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发，使用软件触发，不需要外部触发 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换，使能，每转换一次规则组序列后立刻开始下一次转换 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //扫描模式，使能，扫描规则组的序列，扫描数量由ADC_NbrOfChannel确定 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4; //通道数，为4，扫描规则组的前4个通道 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //将结构体变量交给ADC_Init，配置ADC1 /*DMA初始化*/ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; //定义结构体变量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR; //外设基地址，给定形参AddrA DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //外设数据宽度，选择半字，对应16位的ADC数据寄存器 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址自增，选择失能，始终以ADC数据寄存器的地址为源头 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value; //存储器基地址，给定存放ADC转换结果的全局数组AD_Value DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //存储器数据宽度，选择半字，与源数据宽度对应 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器地址自增，选择使能，每次转运后，数组移到下一个位置 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向，选择由外设到存储器，ADC数据寄存器转到数组 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4; //转运的数据大小（转运次数），与ADC通道数一致 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //模式：选择循环模式，与ADC的连续转换一致 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //存储器到存储器，选择失能，数据由ADC外设触发转运到存储器 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //优先级，选择中等 DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //将结构体变量交给DMA_Init，配置DMA1的通道1 DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //DMA1的通道1使能 /*ADC使能*/ ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //ADC1触发DMA1的信号那条通道进行使能 ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //ADC1使能 /*ADC校准*/ ADC_ResetCalibration(ADC1); //固定流程，内部有电路会自动执行校准 while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET); ADC_StartCalibration(ADC1); while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET); /*ADC触发*/ ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //软件触发ADC开始工作，由于ADC处于连续转换模式，故触发一次后ADC就可以一直连续不断地工作 }