STM32之DMA

简介

• DMA （ Direct Memory Access ）直接存储器存取

（可以直接访问STM32内部存储器，如SRAM、程序存储器Flash和寄存器等）

•DMA可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，节省了CPU的资源（外设指的是外设的寄存器）

• 12 个独立可配置的通道： DMA1 （ 7 个通道）， DMA2 （ 5 个通道）

• 每个通道都支持软件触发和特定的硬件触发

（特定的：每个DMA通道的硬件触发源不一样）

（软件触发：会一股脑的把这批数据以最快的速度全部转运完成）

（硬件触发：硬件触发一次，转运一次）

（存储器到存储器的转运一般使用软件触发，外设到存储器的数据转运一般使用硬件触发）

• STM32F103C8T6 DMA 资源： DMA1 （ 7 个通道）

存储器映像

ROM：只读存储器，是一种非易失性、掉电不丢失的存储器

RAM：随机存储器，是一种易失性、掉电丢失的存储器

DMA框图

使用DMA进行数据转运可以归为一类问题—— 从某个地址取内容，然后再放到另一个地址去

为了高效有条理地访问存储器，设计了一个总线矩阵，其左端是主动单元，拥有存储器的访问权，右边是被动单元，它们的存储器只能被左边的主动单元读写。

主动单元中内核有DCode和系统总线，可以访问右边的存储器。DCode专门访问Flash。

DMA需要转运数据，所以DMA也有访问的主动权，DMA1、DMA2和以太网都有各自的DMA总线。DMA1有七个通道，各个通道可以分别设置它们转运数据的源地址和目的地址，这样它们就可以各自独立地工作了。

虽然多个通道可以独立转运数据，但是因为DMA的总线只有一条，所以的通道都只能分时复用这一条DMA总线，如果产生冲突，那就会由仲裁器，根据通道的优先级决定先转运哪一条通道的数据。（另外总线矩阵中也有一个仲裁器，如果DMA和CPU都要访问同一个目标，那么DMA就会暂停CPU的访问，以防止冲突）。

因为DMA作为一个外设，它也有相对应的配置寄存器——AHB从设备。所以DMA即是总线矩阵的主动单元，可以读写各自存储器，也是AHB总线上的被动单元。

DMA请求：即触发，这条线路右边的触发源是各个外设，所以这个DMA请求就是DMA的硬件触发源（比如ADC转换完成，需要触发DMA转运数据时，就会通过这条线路，向DMA发出硬件触发信号）

基本结构

起始地址：有外设端的起始地址和存储器端的起始地址，决定里的数据从哪里来到哪里去的

数据宽度：指定一次转运要按多大的数据宽度来进行，可以选择字节Byte（8位，uint8_t）、半字HalfWord（16位,uint16_t）和字Word（32位,uint32_t）

地址是否自增：指定一次转运完成后，下一次转运是不是要把地址移动到下一个位置去，相当于指针p++（比如ADC扫描模式，用DMA进行数据转运，外设地址是ADC_DR寄存器，寄存器这边显然地址是不用自增的，如果自增，下一次转运就跑到别的寄存器那里去了；存储器这边地址就需要自增了，每转运一次都需要往后挪个位置，不然就会导致下次再转把上次的数据覆盖掉）

传出计数器：是个自减的计数器，输入一个数字，每传输一次数据，计数就自减，当计数为0时，停止转换；

自动重装器：（即转换完一轮是否需要再来一轮）当传输计数器计数为0时，自动重装器就可以决定是否从计数的初始置重新开始计数，不重装，就是正常的单次模式，如果重装，则是循环模式。如果是ADC扫描模式+连续转换，为了配合ADC，则DMA也需要使用循环模式；

触发控制：分为硬件触发和软件触发，有M2M这个参数控制选择哪一种。

软件触发：以最快的速度连续不断地触发DMA，争取最快速把传输计数器清零，完成这一轮转换，不可以和自动重装器（循环模式）搭配使用，因为这样下去就是无限循环触发DMA，运用在存储器到存储器转运的情况

硬件触发：可以选择ADC、串口、定时器等，一般与外设有关的转运才会使用硬件触发，因为外设的转运（ADC转换完成，串口接收到信号等等）都有一个时机，当达到这个时机时触发DMA的转运。

DMA转运的条件

1、开关控制，DMA_Cmd必须使能；

2、就是传输计数器必须大于0；

3、必须有触发信号

（当传输计数器为0时，无论怎么样都不能再触发DMA了，想要再次触发，就必须关闭开关控制，即给DMA_Cmd一个DISABLE信号，关闭DMA，再给传输计数器写入一个大于0的数，再打开开关控制，才能再次进行DMA转运，需要注意的是当传输计数器为0时，且开关控制在ENABLE状态下，是不能给传输计数器写入值的，需要关闭开关才可以写入）

DMA请求

硬件触发必须使用对应的通道，软件触发则随意

那么一个通道如何判断是哪个外设发出的请求信号呢，会有相关函数初始化相关外设的通道

数据宽度与对齐

总结：大数据转到小的里去，舍弃高位，小数据转到大的里去，高位补0

举个栗子

数据转运+DMA

需要把DataA的数据转运到DataB上去

应该如何配置DMA的数据

首先外设地址填DataA，存储器地址填DataB；数据宽度皆为uint8_t；地址是否自增：是；

传输计数器给7；不需要自动重装，软件触发（因为是存储器到存储器的转运，不需要等待时机）

ADC扫描模式+DMA

扫描模式下，ADC会自动转换从序列1到最后的序列的数据，不需要地址自增，而DMA储存器需要地址自增；因为ADC转换完一个通道后既不会置标志位，也不会触发中断，按理说是无法体现“时机”的，但是据研究表明ADC转换完一个序列的数据后，会自动触发DMA的数据转运，所以这里选择硬件触发。ADC的扫描模式不使用DMA，功能会受到很大的限制。

拓展

利用结构体访问寄存器的地址（原理详见江科大P247min）

比如要访问ADC1的DR寄存器

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();
    //要输入地址信息就需要强制转换为该类型
	OLED_ShowHexNum(1, 1, (uint32_t)&ADC1->DR, 8);
	while(1)
	{
		
	}
}

OLED上显示地址为：4001244C，这个地址是固定的，可以通过数据手册查出来的。

先打开数据手册的2.3存储器映像，可查到ADC1的地址起始位为0x40012400

然后再打开11.12.15ADC寄存器地址映像，可查到ADC_DR的偏移量为4C

综合可得到ADC1_DR的地址为0x4001244C。

如果想查某个寄存器的地址，可以先通过查存储器映像，查出其起始地址，然后再在外设的寄存器总表中查其偏移量，即可计算得出其地址了。

代码实操

DMA数据转运

了解相关函数

老朋友了

void DMA_DeInit(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);
void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);
void DMA_StructInit(DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);
void DMA_Cmd(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, FunctionalState NewState);

中断输出使能

void DMA_ITConfig(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint32_t DMA_IT, FunctionalState NewState);

DMA设置当前数据寄存器（即给传输计数器写数据的）

void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint16_t DataNumber);

DMA获取当前数据寄存器（返回传输计数器的值）

uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);

//获取标志位状态
FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG);
//清除标志位
void DMA_ClearFlag(uint32_t DMAy_FLAG);
//获取中断状态
ITStatus DMA_GetITStatus(uint32_t DMAy_IT);
//清除中断挂起位
void DMA_ClearITPendingBit(uint32_t DMAy_IT);

按照下图编写代码

先建立一个数组作为传输的数据，建立另一个数组用于接收数据

再建立一个在System中建立模块（因为DMA不涉及外围硬件电路）

1、RCC开启DMA时钟

	//开启时钟,DMA是AHB总线的设备
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

2、调用DMA_Init初始化各个参数

//DMA初始化
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	//外设站点的起始地址、数据宽度、是否自增
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;//数组名,需要传输数据的数组
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//以字节为单位传输
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;//自增
	//存储器的起始地址、数据宽度、是否自增
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;//存储数据的数组
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
	//传输方向
	//SRC-从外设站点传输到存储器站点，DST-从存储器传输到外设站点
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
	//缓冲器大小(传输计数器)
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BufferSize;
	//传输模式(是否启用自动重装)(不自动重装)
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
	//是否是存储器到存储器(硬件触发还是软件触发)
	//Enable-软件触发，Disable-硬件触发
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;
	//优先级(一个随便选
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
	//y决定是哪个DMA，x决定是DMA的哪个通道
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);

3、开关控制

	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

（还可以调用中断函数）文章来源地址https://uudwc.com/A/Oq4B5