STM32 DMA编程时的一个应用小提醒

有人使用STM32H7芯片做些事情，发现基于ST公司的HAL库开发UART1的DMA收发时可以轻松实现，而当使用ST的LL库组织代码时，却没法实现UART的DMA传输。感觉上就是使用HAL库编写代码功能正常而基于LL库则不行。真是这样吗？

使用STM32CubeMx进行图形化配置，并生成基于HAL库的初始代码，要实现UART收发功能的DMA传输的话，除了安排好的收发缓冲内存外，再就只需调用下面两个HAL库的API函数即可进行功能验证。

从功能实现上讲，使用HAL库及相应API还是很方便、很简单的。每个API函数就像个黑盒子，对于里面的内容，如果你不点进去阅读是不会知晓的。不过，建议尽可能地多点进去瞧瞧，那里往往别有洞天。

如果基于LL库来组织代码的话，先使用STM32CubeMx进行配置并生成基于LL库的初始化代码。

基于CubeMx配置完毕后生成初始化工程，准备收发缓冲内存，然后添加用户代码。

刚开始用户代码是这样编写安排的。见下面代码截图。

上图中A处代码的作用就是开启两个DMA stream的功能，即对相关DMA Stream的控制寄存器的使能位进行置1。

编译无错后运行代码，可是根本没有数据的收发动作发生。看来，跟反馈者的症状一样。

没办法，硬着头皮核查代码。除了核查我添加的用户代码外，还核查UART及DMA的初始化代码。看来看去，似乎该有的都有了，该写的都写了。

后来，根据代码里涉及到的寄存器去跟STM32H7手册里寄存器做比较阅读。在查看DMA各个stream配置控制寄存器【DMA_SxCR】内容时，突然发现并想起了点什么。其实也是之前在别的DMA应用场合也碰到过的类似问题。下面为该寄存器的内容布局截图。

隐约记得，该DMA Stream或Channel的控制使能位为0时才能做DMA相关其它参数的配置的。我们可以在手册里找到针对该位的明确描述：

这里的意思是说，要想让某DMA stream工作，必须令该EN位为1。不过，当该EN位为1时，是不允许对DMA及相应FIFO寄存器做配置的。换言之，若要针对某Stream做DMA相关配置，得先让该控制寄存器的EN位保持为0状态。

而在我的用户代码里，对EN位写1操作则放在了对DMA做各种配置的前面，即上面代码截图的A处。

既然这样，我们把对DMA控制寄存器EN位的置1操作放在其它DMA相关配置之后就应该可以了，即从上面代码截图中的A处拉到B处。然后，进行测试，结果果真正常了。

其实就是一个配置代码顺序问题，卡了半天。

如果不是用LL库而是用HAL库可能就不太容易碰到这个问题。前面说过了，基于HAL库的API函数像个黑盒子，它帮我们处理了很多细节性、判断性的东西。

基于LL库组织的代码，相比HAL库组织的代码，代码精简、流程清晰、运行高效。不过，使用LL库做开发需要开发者对芯片各个模块的工作原理，操作流程有更清晰、更精准的了解，同时往往还需要开发者对应用相关的寄存器有更细致、深入的把握。

而HAL库往往事先帮我们充分考虑到了基于硬件需求的操作流程、时序，基于软件层面的诸多事件及状态的互斥管理，以及不同STM32系列的代码兼容性，并做了很好、很全面的封装。所以我们在利用HAL库来实现相应功能时，往往无须对操作流程、时序以及寄存器本身做过多的了解就可以完成。从开发角度讲，利用HAL库往往比利用LL库能更快地完成任务，同时基于HAL库的代码也有更好的移植性，代价就是代码相对LL库要庞大些。对应STM32开发者而言，即使基于HAL库开发了一些STM32项目，对于芯片的诸多功能细节以及寄存器的了解往往可能比较有限。当然，这点因人而异吧，不可说死。

对于HAL库和LL库的选用，我们每个人可以根据自身情况来。比方，对芯片软硬件不熟悉时、任务紧急时先使用HAL库，等对芯片及库函数熟悉、任务不紧急时可以切换到LL库。或者说，只是做些功能性验证确认，使用HAL库组织代码也是非常快捷方便的。当然，一个工程里HAL库、LL库是可以同时并存的。另外，当我们对芯片寄存器、内核指令系统足够熟悉时，甚至可以尝试使用汇编语言做MCU编程开发。作为开发人员，基于HAL库组织代码和基于汇编指令组织代码实现相同功能时，对我们自身的挑战及相应的收获是不可同日而语的。

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