STM32 DMA理解

1、在DMA_CPARx寄存器總設置外設寄存器的地址。發(fā)生外設數(shù)據(jù)傳輸請求時，這個地址將是傳輸?shù)脑椿蚰繕?/p>本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/316942.htm

2、在DMA_CMARx寄存器中設置數(shù)據(jù)存取器的地址，發(fā)生外設數(shù)據(jù)傳輸請求時，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將從這個地址讀出或寫入這個地址

3、在DMA_CMARx寄存器中設置要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，在每個數(shù)據(jù)傳輸后，這個數(shù)值遞減。

4、在DMA_CCRx寄存器的PL位中設置通道的優(yōu)先級

5、在DMA_CCRx寄存器中設置數(shù)據(jù)傳輸方向、循環(huán)模式、外設和寄存器的增量模式、外設和存儲器的數(shù)據(jù)寬度、傳輸一半產(chǎn)生中斷或傳輸完成產(chǎn)生中斷

6、設置DMA_CCRx寄存器的ENABLE位，啟動該通道

一旦啟動了DMA通道，它即可響應連到該通道上的外設的DMA請求

當傳輸一般的數(shù)據(jù)后，半傳輸標志（HTIF）將被置1，當設置了半傳輸中斷位時，

將產(chǎn)生一個中斷請求，在數(shù)據(jù)傳輸結束后，傳輸完成標志被置1，當設置了允許傳輸完成中斷位后，將產(chǎn)生一個中斷請求。

循環(huán)模式

循環(huán)模式用于處理循環(huán)緩沖區(qū)和連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸（如ADC的掃描模式），在DMA_CCRx寄存器中的CIRC位用于開啟這一功能，當啟動了循環(huán)模式，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)目變?yōu)?時，將會自動地被恢復成配置通道時設置的初值，DMA操作將會繼續(xù)進行。

存儲器到存儲器模式

DMA通道的操作可以在沒有外設請求的情況下進行，這種操作就是存儲器到存儲器模式。當設置了DMA_CCRx寄存器中的MEM2MEM位之后，在軟件設置了DMA_CCRx寄存器中的EN位啟動DMA通道時，DMA傳輸將馬上開始，當DMA_CNDTRx寄存器變?yōu)?時，DMA傳輸結束，存儲器到存儲器模式不能與循環(huán)模式同時使用

DMA首先，初始化，要了解觸發(fā)源，也可通過軟件編程設置具體的時間，具體條件來觸發(fā)DMA數(shù)據(jù)傳輸，DMA的觸發(fā)源是事件(1)、首先開啟時鐘

RCC_APBPeriphClockCmd(RCC_APBPeriph_DMA1,ENABLE);//開啟DMA時鐘

結構體（DMA_InitTypeDef）說明：

PeripheralBaseAddr：外設地址　CPAR

MemoryBaseAddr：　存儲器地址　CMAR

DIR：　　　　　　　 傳輸方向（從外設讀/從存儲器讀）

BufferSize：　　　　 傳輸數(shù)量

PeripheralInc：　　　 外設地址增量模式（傳完一個數(shù)后地址是否+1）

MemoryInc：　　　　 存儲器地址增量模式

PeripheralDataSize：　外設數(shù)據(jù)寬度（Byte / Half Word / Word）

MemoryDataSize：　　存儲器數(shù)據(jù)寬度

Mode：　　　　　　　 循環(huán)/正常

Priority：　　　　　　　優(yōu)先級

M2M：　　　　　　　　存儲器到存儲器模式

DMA_DeInit(DMA_Channel1);

默認初始化配置

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;

DMA_PeripheralBaseAddr是給DMA一個起始地址，在程序中如果這個是內存模式，這給的是一個定義的一個數(shù)組的指針，如buffer；其中USART1_DR_Base是自己定義的一個地址，這個地址的定義就是USART1_DR這個寄存器的地址。

需要注意的是，這個地址的定義，是由兩部分組成的，基準地址+偏移地址，在此過程中，基準地址=0x4001 3800而偏移地址=0x04,所以最終地址為：0x4001 3804

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)Send_Buffer;

這個同樣也是一個地址變量，這個地址的存放要發(fā)送的數(shù)據(jù)的

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

設置DMA的傳輸方向，這個可以是雙向傳輸，也可以是單向傳輸，在庫文件中有這樣的定義；指定該外設是DMA的源還是目的地DMA_DIR_PeripheralDST：該外設是DMA的目的地（要接受的設備地址）DMA_DIR_PeripheralSRC：該外設是DMA的源（及要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)）

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Send_BufferSize;

這句話時設置DMA在傳輸時緩沖區(qū)的長度，一般需要給此緩沖區(qū)定義一個存儲區(qū)，這個參數(shù)的單位有三種類型：Byte、HalfWord、Word,其中有：Byte：8位HalfWord：16位Word：32位

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

設置DMA的外設遞增模式，如果是設置成SPI模式，則讀取數(shù)據(jù)的時候會向下一個地址移位在這里因為我們的外設是USART，則這個外設的地址始終是USART1_DR_Base,不需要進行自加即遞增模式。

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

這句是設置DMA的內存遞增模式，當需要訪問多個內存參數(shù)時，需要使用這個

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

設置DMA在訪問外設時操作的數(shù)據(jù)長度為Byte

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

設置DMA在訪問內存時操作的數(shù)據(jù)長度為Byte

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

設置DMA模式，這里是普通模式，即傳輸完成后就關閉了DMA，還有循環(huán)模式，后面說明。

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

設置DMA的優(yōu)先級別：可以分為4級：VeryHigh，High,Medium,Low.

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

設置DMA的2個內存中的變量互相訪問的

DMA_Init(DMA_Channel1,&DMA_InitStructure);

前面那些都是對DMA結構體成員的設置，在次再統(tǒng)一對DMA整個模塊做一次初始化，使得DMA各成員與上面的參數(shù)一致。

DMA_Cmd(DMA_Channel1,ENABLE);

使能DMA傳輸。

SMT32系列微控制器低端型號中僅包含DMA1，支持7個通道;高端型號還包括DMA2，支持5個通道。它的每個通道可任意指定工作模式，如內存到內存、內存到外設或外設到內存等。當涉及到外設時，一般是由外設來觸發(fā)DMA的一次傳輸，如串口收到數(shù)據(jù)的標志位可觸發(fā)DMA.

DMA的每次傳輸都分為4個階段：申請仲裁、地址計算、總線存取和應答。除總線存取階段，其他3個階段都只需要一個系統(tǒng)周期，并且不占用總線，可在DMA控制器內部并發(fā)地執(zhí)行。總線存取階段，每個字(4字節(jié))的傳輸需要3個系統(tǒng)周期。DMA和CPU工作在交替方式下，不會相互阻塞。DMA各個通道可獨立設置優(yōu)先級，當訪問同一資源時高優(yōu)先級通道先獲得資源。

采用時鐘的4個比較/捕獲通道加DMA可以產(chǎn)生出4路不同頻率和占空比的方波。這里為簡化篇幅，只列出了產(chǎn)生一路方波的代碼。基本原理是：將時鐘的4個通道設置為反轉模式(即計數(shù)器與比較捕獲寄存器相等時，其對應的CPU引腳電平發(fā)生反轉)，設置計數(shù)器為向上計數(shù)到0xFFFF的模式;然后預先計算好需要引腳反轉的時刻，并使能對應通道的DMA請求。這樣，當計數(shù)器與比較/捕獲寄存器的值相等時，由DMA將下一個需要引腳電平反轉的時刻送入到比較/捕獲寄存器。

這里將DMA設置為從內存到外設的半字(2個字節(jié))環(huán)形傳輸。開啟DMA全滿和半滿中斷，在中斷處理函數(shù)中不斷填充新的時刻值，即可保證產(chǎn)生的波形不間斷。假設存放時刻值的緩沖長度為N，則每N/2個點才中斷一次，這樣CPU就不需要頻繁進入中斷，執(zhí)行效率比較高。由此也可以看出，緩沖越大，對中斷響應的實時性要求也越低，當然這時中斷的處理時間也越長。以下為示例代碼：

需要注意的是，比較/捕獲寄存器的預加載功能必須禁止掉。我們需要的是寫入比較/捕獲寄存器的值立即與計數(shù)器相比較輸出，而無需等待一個更新事件。

采用DMA+TIMx的方式來捕獲上升沿和下降沿時刻，有利于提高系統(tǒng)的實時性和執(zhí)行效率。通過TIMx的捕獲功能將方波的電平跳變時刻記錄在比較/捕獲寄存器中，然后DMA將該值自動傳輸?shù)絻却妫挥挟擠MA觸發(fā)半滿或全滿事件時CPU才需要進入中斷處理數(shù)據(jù)。通過記錄方波的上升沿和下降沿時刻，然后將兩個時刻相減，進而就能得到所有低沿和高沿的寬度，最后進行后續(xù)的分析處理。這種方式下中斷頻率僅為方波頻率的4/N(N為緩沖區(qū)大小)。

測試中STM32系列微控制器工作在36 MHz，可產(chǎn)生出1路最高1.5 MHz的方波，可捕獲1 MHz的方波，而此時CPU的執(zhí)行幾乎不受影響。這里采用DMA來實現(xiàn)方波的產(chǎn)生和捕獲，極大地提高了系統(tǒng)的實時性和執(zhí)行效率，減少了中斷次數(shù)，節(jié)省了寶貴的資源。這種方案也可以用來實現(xiàn)高效的模擬串口。另外，若有多個DMA同時工作，應考慮最壞情況下DMA的響應時間，以避免錯誤發(fā)生。1、DMA普通模式和循環(huán)模式的區(qū)別循環(huán)模式：用于處理一個環(huán)形的緩沖區(qū)，每輪傳輸結束時數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲脮詣拥馗聻槌跏紶顟B(tài)，DMA傳輸會連續(xù)不斷地進行。普通模式：在DMA傳輸結束時，DMA通道被自動關閉，進一步的DMA請求將不被滿足。2、DMA傳輸需要指定的條件：傳輸源：DMA控制器從傳輸源讀出數(shù)據(jù)；傳輸目標：DMA控制器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?；觸發(fā)信號：用于觸發(fā)一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)膭幼?，?zhí)行一個單位的傳輸源至傳輸目標的數(shù)據(jù)傳輸?？梢杂脕砜刂苽鬏?shù)膯訔l件。