STM32 DMA理解

1、在DMA_CPARx寄存器總設(shè)置外設(shè)寄存器的地址。發(fā)生外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸請求時，這個地址將是傳輸?shù)脑椿蚰繕?biāo)

2、在DMA_CMARx寄存器中設(shè)置數(shù)據(jù)存取器的地址，發(fā)生外設(shè)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?qū)懭脒@個地址

3、在DMA_CMARx寄存器中設(shè)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(shè)置通道的優(yōu)先級

5、在DMA_CCRx寄存器中設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸方向、循環(huán)模式、外設(shè)和寄存器的增量模式、外設(shè)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(shè)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(yīng)連到該通道上的外設(shè)的DMA請求

當(dāng)傳輸一般的數(shù)據(jù)后，半傳輸標(biāo)志（HTIF）將被置1，當(dāng)設(shè)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(jié)束后，傳輸完成標(biāo)志被置1，當(dāng)設(shè)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(dāng)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(fù)成配置通道時設(shè)置的初值，DMA操作將會繼續(xù)進(jìn)行。

存儲器到存儲器模式

DMA通道的操作可以在沒有外設(shè)請求的情況下進(jìn)行，這種操作就是存儲器到存儲器模式。當(dāng)設(shè)置了DMA_CCRx寄存器中的MEM2MEM位之后，在軟件設(shè)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(dāng)DMA_CNDTRx寄存器變?yōu)?時，DMA傳輸結(jié)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(shè)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(jié)構(gòu)體（DMA_InitTypeDef）說明：

PeripheralBaseAddr：外設(shè)地址　CPAR

MemoryBaseAddr：　存儲器地址　CMAR

DIR：　　　　　　　 傳輸方向（從外設(shè)讀/從存儲器讀）

BufferSize：　　　　 傳輸數(shù)量

PeripheralInc：　　　 外設(shè)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(shè)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(rèn)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(nèi)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(zhǔn)地址+偏移地址，在此過程中，基準(zhǔn)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(shè)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(shè)是DMA的源還是目的地DMA_DIR_PeripheralDST：該外設(shè)是DMA的目的地（要接受的設(shè)備地址）DMA_DIR_PeripheralSRC：該外設(shè)是DMA的源（及要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)）

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Send_BufferSize;

這句話時設(shè)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(shè)置DMA的外設(shè)遞增模式，如果是設(shè)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(shè)是USART，則這個外設(shè)的地址始終是USART1_DR_Base,不需要進(jìn)行自加即遞增模式。

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

這句是設(shè)置DMA的內(nèi)存遞增模式，當(dāng)需要訪問多個內(nèi)存參數(shù)時，需要使用這個

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

設(shè)置DMA在訪問外設(shè)時操作的數(shù)據(jù)長度為Byte

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

設(shè)置DMA在訪問內(nèi)存時操作的數(shù)據(jù)長度為Byte

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

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

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

設(shè)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(shè)置DMA的2個內(nèi)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(jié)構(gòu)體成員的設(shè)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(nèi)存到內(nèi)存、內(nèi)存到外設(shè)或外設(shè)到內(nèi)存等。當(dāng)涉及到外設(shè)時，一般是由外設(shè)來觸發(fā)DMA的一次傳輸，如串口收到數(shù)據(jù)的標(biāo)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(yīng)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(nèi)部并發(fā)地執(zhí)行?？偩€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(shè)置優(yōu)先級，當(dāng)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(shè)置為反轉(zhuǎn)模式(即計數(shù)器與比較捕獲寄存器相等時，其對應(yīng)的CPU引腳電平發(fā)生反轉(zhuǎn))，設(shè)置計數(shù)器為向上計數(shù)到0xFFFF的模式;然后預(yù)先計算好需要引腳反轉(zhuǎn)的時刻，并使能對應(yīng)通道的DMA請求。這樣，當(dāng)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(zhuǎn)的時刻送入到比較/捕獲寄存器。

這里將DMA設(shè)置為從內(nèi)存到外設(shè)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(shè)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(jìn)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(yīng)的實時性要求也越低，當(dāng)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(yù)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?nèi)存，只有當(dāng)DMA觸發(fā)半滿或全滿事件時CPU才需要進(jìn)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(jìn)而就能得到所有低沿和高沿的寬度，最后進(jìn)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(yīng)考慮最壞情況下DMA的響應(yīng)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(jié)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(jìn)行。普通模式：在DMA傳輸結(jié)束時，DMA通道被自動關(guān)閉，進(jìn)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(biāo)：DMA控制器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)；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(biāo)的數(shù)據(jù)傳輸。可以用來控制傳輸?shù)膯訔l件。