突然想测试一下STM32单片机ADC采样速率问题，按照常规方法，可以通过ADC采样，然后将采样值打印出来。但是这种方法在处理和打印数据的时候会占用很多时间，导致处理数据的时间超过了ADC的采样时间。于是想到了ADC采样的数据用DMA功能存储，并通过串口打印。但是串口打印依然要占用单片机时间，那能不能串口数据的输出也采用 DMA功能呢？这样ADC采样的数据通过DMA直接存储，然后串口通过DMA功能直接输出采样到的数据。这样速度程序执行速度不就极大的提升了吗？说干就干，使用STM32F103C8T6单片机，标准库函数，keil5软件，编写一个测试程序。

      首先实现ADC采样并通过DMA存储

#ifndef __ADC_H
#define	__ADC_H

#include "stm32f10x.h"
// 注意：用作ADC采集的IO必须没有复用，否则采集电压会有影响
/********************ADC1输入通道（引脚）配置**************************/
#define    ADC_APBxClock_FUN             RCC_APB2PeriphClockCmd
#define    ADC_CLK                       RCC_APB2Periph_ADC1

#define    ADC_GPIO_APBxClock_FUN        RCC_APB2PeriphClockCmd
#define    ADC_GPIO_CLK                  RCC_APB2Periph_GPIOA
#define    ADC_PORT                      GPIOA

#define    NOFCHANEL					 1							//使用一个通道测试

#define    ADC_PIN1                      GPIO_Pin_0
#define    ADC_CHANNEL1                  ADC_Channel_0

// ADC1 对应 DMA1通道1，ADC3对应DMA2通道5，ADC2没有DMA功能
#define    ADC_x                         ADC1
#define    ADC_DMA_CHANNEL               DMA1_Channel1
#define    ADC_DMA_CLK                   RCC_AHBPeriph_DMA1

// ADC1转换的电压值通过MDA方式传到SRAM
extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL];

/**************************函数声明********************************/
void               ADCx_Init                               ( void );
#endif /* __ADC_H */

         首先在头文件中定义用到的时钟和端口,如果要修改采样的AD口时，直接在头文件中修改就行，程序中就不需要修改了，方便代码的移植。下面编写ADC代码。

#include "bsp_adc.h"
__IO uint16_t ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL] = {1000};
/**
  * @brief  ADC GPIO 初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void ADCx_GPIO_Config( void )
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    // 打开 ADC IO端口时钟
    ADC_GPIO_APBxClock_FUN ( ADC_GPIO_CLK, ENABLE );
    // 配置 ADC IO 引脚模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 	ADC_PIN1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    // 初始化 ADC IO
    GPIO_Init( ADC_PORT, &GPIO_InitStructure );
}
/**
  * @brief  配置ADC工作模式
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void ADCx_Mode_Config( void )
{
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

    // 打开DMA时钟
    RCC_AHBPeriphClockCmd( ADC_DMA_CLK, ENABLE );
    // 打开ADC时钟
    ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );
    // 复位DMA控制器
    DMA_DeInit( ADC_DMA_CHANNEL );
    // 配置 DMA 初始化结构体
    // 外设基址为：ADC 数据寄存器地址
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ( u32 ) ( & ( ADC_x->DR ) );
    // 存储器地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = ( u32 )ADC_ConvertedValue;
    // 数据源来自外设
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    // 缓冲区大小，应该等于数据目的地的大小
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = NOFCHANEL;
    // 外设寄存器只有一个，地址不用递增
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    // 存储器地址递增
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    // 外设数据大小为半字，即两个字节
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    // 内存数据大小也为半字，跟外设数据大小相同
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    // 循环传输模式
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
    // DMA 传输通道优先级为高，当使用一个DMA通道时，优先级设置不影响
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
    // 禁止存储器到存储器模式，因为是从外设到存储器
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    // 初始化DMA
    DMA_Init( ADC_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure );
    // 使能 DMA 通道
    DMA_Cmd( ADC_DMA_CHANNEL, ENABLE );
    // ADC 模式配置
    // 只使用一个ADC，属于单模式
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    // 扫描模式
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ;
    // 连续转换模式
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
    // 不用外部触发转换，软件开启即可
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    // 转换结果右对齐
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    // 转换通道个数
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = NOFCHANEL;
    // 初始化ADC
    ADC_Init( ADC_x, &ADC_InitStructure );
    // 配置ADC时钟Ｎ狿CLK2的8分频，即9MHz
    RCC_ADCCLKConfig( RCC_PCLK2_Div8 );
    // 配置ADC 通道的转换顺序和采样时间
    ADC_RegularChannelConfig( ADC_x, ADC_CHANNEL1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5 );
    // 使能ADC DMA 请求
    ADC_DMACmd( ADC_x, ENABLE );
    // 开启ADC ，并开始转换
    ADC_Cmd( ADC_x, ENABLE );
    // 初始化ADC 校准寄存器
    ADC_ResetCalibration( ADC_x );
    // 等待校准寄存器初始化完成
    while( ADC_GetResetCalibrationStatus( ADC_x ) );
    // ADC开始校准
    ADC_StartCalibration( ADC_x );
    // 等待校准完成
    while( ADC_GetCalibrationStatus( ADC_x ) );
    // 由于没有采用外部触发，所以使用软件触发ADC转换
    ADC_SoftwareStartConvCmd( ADC_x, ENABLE );
}
/**
  * @brief  ADC初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void ADCx_Init( void )
{
    ADCx_GPIO_Config();
    ADCx_Mode_Config();
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

        设置ADC为DMA传输，将采样的数据由DMA自动存储到 ADC_ConvertedValue[ ] 数组中，这里虽然只使用了一个ADC采样通道，但是定义了一个数组来存放采样结果，如果想要实现多通道采样值，只需要将其他通道的初始化代码添加上，同时将数组长度，也就是通道数修改一下就可以使用了。初始化ADC和DMA后，ADC采样并通过 DMA传输的功能就可使用了。然后串口输出数据的时候直接从ADC的采样结果的数组中取值就可以了。

      下面编写串口相关代码

#ifndef __USART_H
#define	__USART_H

#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>
// 串口1-USART1
#define  DEBUG_USARTx                   USART1
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB2Periph_USART1
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB2PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           921600

// USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd

#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

将串口的端口和时钟也使用宏定义的方式，如果要改为其他串口输出时，直接修改头文件就行。下来初始化串口。

void USART_Config( void )
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    // 打开串口GPIO的时钟
    DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd( DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE );

    // 打开串口外设的时钟
    DEBUG_USART_APBxClkCmd( DEBUG_USART_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;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init( DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure );

    // 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 );

    // 配置串口的工作参数
    // 配置波特率
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
    // 配置 针数据字长
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    // 配置停止位
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    // 配置校验位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
    // 配置硬件流控制
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
        USART_HardwareFlowControl_None;
    // 配置工作模式，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 );

    // 使能串口
    USART_Cmd( DEBUG_USARTx, ENABLE );
}

下来设置串口为DMA输出

#ifndef __DMA_H
#define __DMA_H
#include "stm32f10x.h"
// 串口对应的DMA请求通道
#define  USART_TX_DMA_CHANNEL     DMA1_Channel4
// 外设寄存器地址
//#define  USART_DR_ADDRESS        (USART1_BASE+0x04)			//使用地址偏移值
#define  USART_DR_ADDRESS        ((u32)&USART1->DR)				//直接使用寄存器地址
// 一次发送的数据量
#define  SENDBUFF_SIZE            6
extern  uint8_t SendBuff[SENDBUFF_SIZE];
void USARTx_DMA_Config(void);
void USARTx_DMA_Restart( void );
#endif

       在头文件中定义串口发送端的 DMA通道，将串口数据寄存器作为DMA源地址，将SendBuff[ ]数组中的内容作为内存地址，数据方向为内存到源，这样就直接将SendBuff[ ]数组中的数据通过DMA直接传输到了串口中。

void USARTx_DMA_Config(void)
{
		DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;	
		// 开启DMA时钟
		RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
		// 设置DMA源地址：串口数据寄存器地址*/
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_ADDRESS;
		// 内存地址(要传输的变量的指针)
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;
		// 方向：从内存到外设	
		DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
		// 传输大小	 
		DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE ;
		// 外设地址不增	    
		DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
		// 内存地址自增
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
		// 外设数据单位	
		DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
		// 内存数据单位
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;	 
		// DMA模式，一次或者循环模式
		DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ;							//发送一次数据
		//DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;						//循环发送数据
		// 优先级：中	
		DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; 
		// 禁止内存到内存的传输
		DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
		// 配置DMA通道		   
		DMA_Init(USART_TX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);		
		// 使能DMA
		DMA_Cmd (USART_TX_DMA_CHANNEL,ENABLE);
}
//重新启动串口 DMA
void USARTx_DMA_Restart( void )
{
    //重新开启DMA传输
    DMA_Cmd( USART_TX_DMA_CHANNEL, DISABLE );
    DMA_SetCurrDataCounter( USART_TX_DMA_CHANNEL, SENDBUFF_SIZE ); //重新设置传输的数据数量
    DMA_Cmd( USART_TX_DMA_CHANNEL, ENABLE );                       //开启DMA传输
}

        将DMA传输设置为单次传输模式，因为转换后的数据为16进制数据，为了方便在串口助手上观看数据，需要将16进制转换为字符串打印出来，所以每次每次在串口DMA传输数据的前，将数据转换为字符串，然后再打开 DMA传输功能，将数据通过串口发送出去。所以DMA传输时不能设置为循环发送，需要每次将数据格式转换完成后才能发送。发送完一次数据后，需要重新设置DMA传输数据的数量，然后重新启动一次 DMA传输。

int main( void )
{
    char str[5];
    /* LED 端口初始化 */
    LED_GPIO_Config();
    /*初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1，中断接收*/
    USART_Config();
    ADCx_Init();
    /* DMA传输配置 */
    USARTx_DMA_Config();

    /* USART1 向 DMA发出TX请求  单次发送模式 */
    USART_DMACmd( DEBUG_USARTx, USART_DMAReq_Tx, ENABLE );
    //串口发送缓冲区后面添加回车换行符
    SendBuff[4] = '\r';
    SendBuff[5] = '\n';
    while ( 1 )
    {
        //填充数据 只打印通道1数据
        sprintf( str, "%d", ADC_ConvertedValue[0] );		//将通道1采样值转换为字符串类型
        SendBuff[0] = str[0];														//将字符串数据存入串口DMA发送缓存区
        SendBuff[1] = str[1];
        SendBuff[2] = str[2];
        SendBuff[3] = str[3];
        USARTx_DMA_Restart();

        SysTick_Delay_Us( 45 );
    }
}

        STM32F103单片机的AD为12位，采样值的范围为0---4095，转换为字符串后最多为4位，再加上回车换行符，总共6个字符。这样串口DMA传输数据的长度就为6位。

为了测试 DMA传输的最大速度，将串口波特率设置为921600。下面开始测试代码，用函数发生器产生一个0--2V的正弦波，频率为100HZ。然后通过串口助手观察采样的数据。

通过串口波形显示助手观察输出的数据波形如下

通过上面测试可以看出，在STM32F103C8T6单片机上成功实现了ADC的 DMA采集，和串口DMA发送功能。

完整工程下载链接 STM32单片机实现DMA+ADC+UART功能