📚 课程目录第4章 DMA传输模式

4. DMA传输模式：普通模式（Normal）、循环模式（Circular）、外设流控模式（PFC）

DMA传输模式，说白了就是告诉DMA控制器：「数据传完了之后，你下一步该干嘛？」。三种模式对应三种不同的行为逻辑。我刚开始用HAL库的时候，就因为在循环模式和普通模式之间选错了，导致ADC采集的数据一直不对——嗯，后来才发现是模式没配明白。

咱们一个一个来看。

4.1 普通模式（Normal Mode）

这是最基础的模式。DMA收到启动指令后，从源地址搬数据到目标地址，搬完指定长度后自动停止。如果你还想再传一次，必须手动调用 HAL_DMA_Start() 或者重新触发一次外设请求。

核心特征：

传输一次就停，不会自动重载
传输完成后产生完成中断（TCIF）
适合「一次性」数据传输场景

举个例子。我在做某款工业读卡器的时候，需要把SPI Flash里的一页数据读到内存里做校验。这种场景用普通模式就非常合适——数据读一次就够了，不需要反复搬。

// 普通模式配置示例
DMA_HandleTypeDef hdma_spi_rx;

hdma_spi_rx.Instance = DMA1_Channel3;
hdma_spi_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_spi_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_spi_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_spi_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
hdma_spi_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
hdma_spi_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL;  // 普通模式
hdma_spi_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;

HAL_DMA_Init(&hdma_spi_rx);

我曾经踩过的坑：普通模式下，如果你在中断里再次调用 HAL_DMA_Start()，一定要先检查DMA是否真的停止了。否则会出现「上次还没传完，你又让它开始」的混乱状态。建议在TCIF中断里先调用 HAL_DMA_Abort() 再重新启动。

4.2 循环模式（Circular Mode）

循环模式就很有意思了。DMA传完一轮数据后，自动把地址指针重置到缓冲区开头，继续下一轮传输。你想想看，这像什么？像一个环形缓冲区，数据一直在里面转圈。

我个人习惯把循环模式用在「持续采集」的场景里。比如用ADC连续采样，或者用定时器触发DMA搬运数据到DAC输出波形。你只需要配好一次，剩下的DMA自己搞定。

对比项	普通模式	循环模式
传输次数	1次	无限次（循环）
地址重载	不重载	自动重载
中断触发	仅完成时触发	每轮完成都触发
典型场景	SPI Flash读、单次ADC	连续ADC、DAC波形、串口双缓冲

// 循环模式配置示例（ADC连续采集）
hdma_adc1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;  // 循环模式

// 启动后，ADC数据会持续填充到 buffer[0]~buffer[99]
// 满了自动回到 buffer[0] 继续
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)buffer, 100);

一个小技巧：循环模式下，你可以利用「半传输中断」（HTIF）和「传输完成中断」（TCIF）实现双缓冲。比如ADC采集100个点，半传输中断时处理前50个，传输完成中断时处理后50个。这样数据采集和处理可以流水线进行，效率很高。

4.3 外设流控模式（PFC - Peripheral Flow Control）

这个模式比较特殊，很多初学者容易忽略。外设流控模式，说白了就是让外设自己决定「什么时候传、传多少」。DMA不再主动控制传输节奏，而是听外设的指挥。

为什么会需要这个模式？你想想看，有些外设的数据速率是不固定的。比如SDIO在读取SD卡时，卡的速度可能因为磨损、温度等因素波动。如果DMA按固定节奏去读，要么读太快丢数据，要么读太慢浪费带宽。

PFC模式的核心机制：

外设通过硬件信号（如SDIO的DMA请求线）控制传输
DMA每传输一个数据单元后，等待外设下一次请求
适合SDIO、以太网MAC等速率不固定的外设

我记得在做一个高速数据采集项目时，用到了SDIO接口的SD卡。一开始用的循环模式，结果发现偶尔会出现数据错位。查了半天，发现是SD卡内部缓存满了之后，暂停了数据输出，但DMA还在等数据——这就对不上了。换成PFC模式后，SD卡通过硬件流控信号告诉DMA「我准备好了，你来拿」，问题就解决了。

// PFC模式配置示例（SDIO）
hdma_sdio_rx.Init.Mode = DMA_PFC;  // 外设流控模式
// 注意：PFC模式通常需要配合外设的硬件流控引脚一起使用
// SDIO的DMA请求线会自动控制传输节奏

注意：不是所有STM32系列都支持PFC模式。F1系列基本不支持，F4/H7系列的部分DMA通道支持。使用前一定要查参考手册的DMA特性表。我曾经在F103上试过配PFC模式，结果DMA直接不工作——后来才发现F103根本没有这个模式。

4.4 三种模式的选择策略

说了这么多，到底怎么选？我总结了一个简单的判断流程：

数据只传一次？ → 普通模式
数据需要连续采集/输出？ → 循环模式
外设速率不稳定，需要硬件流控？ → PFC模式（如果芯片支持）

你可能会问：「循环模式和PFC模式能不能混用？」嗯，理论上可以，但实际项目中我很少这么干。因为一旦开启循环模式，DMA的地址指针就在循环，再加上外设流控，逻辑会变得很复杂。除非你对DMA的底层机制非常熟悉，否则不建议混用。

最后说一句，模式的选择没有绝对的对错。关键是你得理解你的外设需要什么样的数据流。是「一次性」还是「持续性」？是「固定速率」还是「可变速率」？想清楚了，模式自然就选对了。