STM32 DMA理解_走进中关村

STM32 DMA理解

来源：网络　2021-12-18 10:00:02

通道配置过程

1、在DMA_CPARx寄存器总设置外设寄存器的地址。发生外设数据传输请求时，这个地址将是传输的源或目标

2、在DMA_CMARx寄存器中设置数据存取器的地址，发生外设数据传输请求时，传输的数据将从这个地址读出或写入这个地址

3、在DMA_CMARx寄存器中设置要传输的数据量，在每个数据传输后，这个数值递减。

4、在DMA_CCRx寄存器的PL位中设置通道的优先级

5、在DMA_CCRx寄存器中设置数据传输方向、循环模式、外设和寄存器的增量模式、外设和存储器的数据宽度、传输一半产生中断或传输完成产生中断

6、设置DMA_CCRx寄存器的ENABLE位，启动该通道

一旦启动了DMA通道，它即可响应连到该通道上的外设的DMA请求

当传输一般的数据后，半传输标志（HTIF）将被置1，当设置了半传输中断位时，

将产生一个中断请求，在数据传输结束后，传输完成标志被置1，当设置了允许传输完成中断位后，将产生一个中断请求。

循环模式

循环模式用于处理循环缓冲区和连续的数据传输（如ADC的扫描模式），在DMA_CCRx寄存器中的CIRC位用于开启这一功能，当启动了循环模式，数据传输的数目变为0时，将会自动地被恢复成配置通道时设置的初值，DMA操作将会继续进行。

存储器到存储器模式

DMA通道的操作可以在没有外设请求的情况下进行，这种操作就是存储器到存储器模式。当设置了DMA_CCRx寄存器中的MEM2MEM位之后，在软件设置了DMA_CCRx寄存器中的EN位启动DMA通道时，DMA传输将马上开始，当DMA_CNDTRx寄存器变为0时，DMA传输结束，存储器到存储器模式不能与循环模式同时使用

DMA首先，初始化，要了解触发源，也可通过软件编程设置具体的时间，具体条件来触发DMA数据传输，DMA的触发源是事件(1)、首先开启时钟

RCC_APBPeriphClockCmd(RCC_APBPeriph_DMA1,ENABLE);//开启DMA时钟

结构体（DMA_InitTypeDef）说明：

PeripheralBaseAddr：外设地址　CPAR

MemoryBaseAddr：　存储器地址　CMAR

DIR：　　　　　　　传输方向（从外设读/从存储器读）

BufferSize：　　　　传输数量

PeripheralInc：　　　外设地址增量模式（传完一个数后地址是否+1）

MemoryInc：　　　　存储器地址增量模式

PeripheralDataSize：　外设数据宽度（Byte / Half Word / Word）

MemoryDataSize：　　存储器数据宽度

Mode：　　　　　　　循环/正常

Priority：　　　　　　　优先级

M2M：　　　　　　　　存储器到存储器模式

DMA_DeInit(DMA_Channel1);

默认初始化配置

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;

DMA_PeripheralBaseAddr是给DMA一个起始地址，在程序中如果这个是内存模式，这给的是一个定义的一个数组的指针，如buffer；其中USART1_DR_Base是自己定义的一个地址，这个地址的定义就是USART1_DR这个寄存器的地址。

需要注意的是，这个地址的定义，是由两部分组成的，基准地址+偏移地址，在此过程中，基准地址=0x4001 3800而偏移地址=0x04,所以最终地址为：0x4001 3804

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)Send_Buffer;

这个同样也是一个地址变量，这个地址的存放要发送的数据的

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

设置DMA的传输方向，这个可以是双向传输，也可以是单向传输，在库文件中有这样的定义；指定该外设是DMA的源还是目的地DMA_DIR_PeripheralDST：该外设是DMA的目的地（要接受的设备地址）DMA_DIR_PeripheralSRC：该外设是DMA的源（及要传输的数据）

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Send_BufferSize;

这句话时设置DMA在传输时缓冲区的长度，一般需要给此缓冲区定义一个存储区，这个参数的单位有三种类型：Byte、HalfWord、Word,其中有：Byte：8位HalfWord：16位Word：32位

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

设置DMA的外设递增模式，如果是设置成SPI模式，则读取数据的时候会向下一个地址移位在这里因为我们的外设是USART，则这个外设的地址始终是USART1_DR_Base,不需要进行自加即递增模式。

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

这句是设置DMA的内存递增模式，当需要访问多个内存参数时，需要使用这个

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

设置DMA在访问外设时操作的数据长度为Byte

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

设置DMA在访问内存时操作的数据长度为Byte

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

设置DMA模式，这里是普通模式，即传输完成后就关闭了DMA，还有循环模式，后面说明。

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

设置DMA的优先级别：可以分为4级：VeryHigh，High,Medium,Low.

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

设置DMA的2个内存中的变量互相访问的

DMA_Init(DMA_Channel1,&DMA_InitStructure);

前面那些都是对DMA结构体成员的设置，在次再统一对DMA整个模块做一次初始化，使得DMA各成员与上面的参数一致。

DMA_Cmd(DMA_Channel1,ENABLE);

使能DMA传输。

SMT32系列微控制器低端型号中仅包含DMA1，支持7个通道;高端型号还包括DMA2，支持5个通道。它的每个通道可任意指定工作模式，如内存到内存、内存到外设或外设到内存等。当涉及到外设时，一般是由外设来触发DMA的一次传输，如串口收到数据的标志位可触发DMA.

DMA的每次传输都分为4个阶段：申请仲裁、地址计算、总线存取和应答。除总线存取阶段，其他3个阶段都只需要一个系统周期，并且不占用总线，可在DMA控制器内部并发地执行。总线存取阶段，每个字(4字节)的传输需要3个系统周期。DMA和CPU工作在交替方式下，不会相互阻塞。DMA各个通道可独立设置优先级，当访问同一资源时高优先级通道先获得资源。

采用时钟的4个比较/捕获通道加DMA可以产生出4路不同频率和占空比的方波。这里为简化篇幅，只列出了产生一路方波的代码。基本原理是：将时钟的4个通道设置为反转模式(即计数器与比较捕获寄存器相等时，其对应的CPU引脚电平发生反转)，设置计数器为向上计数到0xFFFF的模式;然后预先计算好需要引脚反转的时刻，并使能对应通道的DMA请求。这样，当计数器与比较/捕获寄存器的值相等时，由DMA将下一个需要引脚电平反转的时刻送入到比较/捕获寄存器。

这里将DMA设置为从内存到外设的半字(2个字节)环形传输。开启DMA全满和半满中断，在中断处理函数中不断填充新的时刻值，即可保证产生的波形不间断。假设存放时刻值的缓冲长度为N，则每N/2个点才中断一次，这样CPU就不需要频繁进入中断，执行效率比较高。由此也可以看出，缓冲越大，对中断响应的实时性要求也越低，当然这时中断的处理时间也越长。以下为示例代码：

需要注意的是，比较/捕获寄存器的预加载功能必须禁止掉。我们需要的是写入比较/捕获寄存器的值立即与计数器相比较输出，而无需等待一个更新事件。

采用DMA+TIMx的方式来捕获上升沿和下降沿时刻，有利于提高系统的实时性和执行效率。通过TIMx的捕获功能将方波的电平跳变时刻记录在比较/捕获寄存器中，然后DMA将该值自动传输到内存，只有当DMA触发半满或全满事件时CPU才需要进入中断处理数据。通过记录方波的上升沿和下降沿时刻，然后将两个时刻相减，进而就能得到所有低沿和高沿的宽度，最后进行后续的分析处理。这种方式下中断频率仅为方波频率的4/N(N为缓冲区大小)。

测试中STM32系列微控制器工作在36 MHz，可产生出1路最高1.5 MHz的方波，可捕获1 MHz的方波，而此时CPU的执行几乎不受影响。这里采用DMA来实现方波的产生和捕获，极大地提高了系统的实时性和执行效率，减少了中断次数，节省了宝贵的资源。这种方案也可以用来实现高效的模拟串口。另外，若有多个DMA同时工作，应考虑最坏情况下DMA的响应时间，以避免错误发生。1、DMA普通模式和循环模式的区别循环模式：用于处理一个环形的缓冲区，每轮传输结束时数据传输的配置会自动地更新为初始状态，DMA传输会连续不断地进行。普通模式：在DMA传输结束时，DMA通道被自动关闭，进一步的DMA请求将不被满足。2、DMA传输需要指定的条件：传输源：DMA控制器从传输源读出数据；传输目标：DMA控制器将数据传输的目标；触发信号：用于触发一次数据传输的动作，执行一个单位的传输源至传输目标的数据传输。可以用来控制传输的启动条件。

标签： STM32DM

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