1、问题:什么是DMA?
回答:DMA,全称为:Direct Memory Access,即直接存储器访问
简而言之,DMA就是将一个内存里的数据搬运到另一个内存里,此过程无需CPU直接控制输出
详细介绍:
DMA,全称为:Direct Memory Access,即直接存储器访问,DMA 传输将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间。当 CPU 初始化这个传输动作,传输动作本身是由DMA 控制器 来实行和完成。典型的例子就是移动一个外部内存的区块到芯片内部更快的内存区。像是这样的操作并没有让处理器工作拖延,反而可以被重新排程去处理其他的工作。DMA 传输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的。DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输,也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程,通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路,能使 CPU 的效率大为提高。STM32 最多有 2 个 DMA 控制器(DMA2 仅存在大容量产品中),DMA1 有 7 个通道。DMA2 有 5个通道。每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。还有一个仲裁起来协调各个 DMA 请求的优先权。
2、STM32DMA特性:
●每个通道都直接连接专用的硬件 DMA 请求,每个通道都同样支持软件触发。这些功能通过软件来配置。
●在七个请求间的优先权可以通过软件编程设置(共有四级:很高、高、中等和低),假如在相等优先权时由硬件决定(请求 0 优先于请求 1,依此类推) 。 ●独立的源和目标数据区的传输宽度(字节、半字、全字),模拟打包和拆包的过程。源和
目标地址必须按数据传输宽度对齐。
●支持循环的缓冲器管理
●每个通道都有 3 个事件标志(DMA 半传输,DMA 传输完成和 DMA 传输出错),这 3 个事件标志逻辑或成为一个单独的中断请求。
●存储器和存储器间的传输
●外设和存储器,存储器和外设的传输
●闪存、SRAM、外设的 SRAM、APB1 APB2 和 AHB 外设均可作为访问的源和目标。
●可编程的数据传输数目:最大为 65536
3、DMA框图:
4、DMA1控制器:
通道 1 的几个 DMA1 请求(ADC1、TIM2_CH3、TIM4_CH1),这几个是通过逻辑或到通道 1 的,这样我们在同一时间,就只能使用其中的一个。其他通道也是类似的。
5、各个通道的DMA2请求表:
6、DMA处理:
7、DMA相关寄存器
(1) DMA 中断状态寄存器(DMA_ISR)
如果开启了 DMA_ISR 中这些中断,在达到条件后就会跳到中断服务函数里面去,即使没开启,我们也可以通过查询这些位来获得当前 DMA 传输的状态。这里我们常用的是 TCIFx,即通道 DMA 传输完成与否的标志。注意此寄存器为只读寄存器,所以在这些位被置位之后,只能通过其他的操作来清除。
(2) DMA 中断标志清除寄存器(DMA_IFCR)
DMA_IFCR 的各位就是用来清除 DMA_ISR 的对应位的,通过写 0 清除。在 DMA_ISR 被置位后,必须通过向该位寄存器对应的位写入 0 来清除。
(3)DMA 通道 x 配置寄存器(DMA_CCRx)
该寄存器控制着 DMA 的很多相关信息,包括数据宽度、外设及存储器的宽度、通道优先级、增量模式、传输方向、中断允许、使能等都是通过该寄存器来设置的。所以 DMA_CCRx 是 DMA 传输的核心控制寄存器。
(4)DMA 通道 x 传输数据量寄存器(DMA_CNDTRx)
这个寄存器控制 DMA 通道 x 的每次传输所要传输的数据量。其设置范围为 0~65535。并且该寄存器的值会随着传输的进行而减少,当该寄存器的值为 0 的时候就代表此次数据传输已经全部发送完成了。所以可以通过这个寄存器的值来知道当前 DMA 传输的进度。
(5) DMA 通道 x 的外设地址寄存器(DMA_CPARx)
该寄存器用来存储 STM32 外设的地址,比如我们使用串口 1,那么该寄存器必须写入 0x40013804(其实就是&USART1_DR)。如果使用其他外设,就修改成相应外设的地址就行了。
(6)DMA 通道 x 的存储器地址寄存器(DMA_CMARx)
该寄存器和 DMA_CPARx 差不多,但是是用来放存储器的地址的。比如我们使用 SendBuf[5200]数组来做存储器,那么我们在DMA_CMARx 中写入&SendBuff 就可以了。
8、DMA中断
9、DMA通道配置过程
10、DMA配置参数
●通道
●优先级
●数据传输方向
●存储器/外设 数据宽度
●存储器/外设 地址是否增量
●循环模式
●数据传输量
11、DMA函数配置
库函数下 DMA1 通道 4 的配置步骤:
1)使能 DMA 时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能 DMA 时钟
2)初始化 DMA 通道 4 参数
DMA 通道配置参数种类比较繁多,包括内存地址,外设地址,传输数据长度,数据宽度,通道优先级等等。这些参数的配置在库函数中都是在函数 DMA_Init 中完成,函数定义: