DMA直接存储器存取

1.DMA简介

注意：存储器到存储器的数据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

2.STM32的存储器映像

内核外设是NVIC和SysTick

3.DWA大致的内部结构

整体结构就是CPU+存储器组成的，寄存器是连接软件和硬件的桥梁

细节：

1.DCode专门访问Flash，系统总线访问其他东西

2.仲裁器：虽然多个通道可以独立转运数据，但是DMA总线只有一条，所有通道只能分时复用这一条总线，此时仲裁器就会根据优先级来分出使用顺序。

3.AHB从设备：DMA自身的寄存器（CPU通过其可以配置DMA）

4.DMA请求（用于硬件触发DMA数据转运）：就是DMA的硬件触发源（触发DMA转运数据）

5.这里的Flash是只读的，不能通过总线访问；SRAM是运行内存，可以正常读写。

4.DMA基本结构（具体）

1.传输计数器（自减计数器）：指定转运次数（注意：写传输计数器时必须先关闭DMA）

2.自动重装器：决定是模式单次模式（不重装，即不会回到原来的次数）还是循环模式（重装，即会回到原来的次数）

3.触发控制：由M2M参数决定，为1时，DMA选择软件触发（连续触发DMA尽早将计数器清零，不能与循环模式同时使用，一般用于存储器到存储器的转运）；为0时，DMA选择硬件触发（触发源可以为ADC、串口、定时器等，一般都与外设有关）

5.细节

1.DMA请求

M2M：数据选择器的控制位

EN：开关控制（为0时不工作，为1时工作）

注意：使用某个硬件触发源的话，就必须使用它所在的通道，而软件触发可以任意选择

选择哪个硬件触发源取决于哪个外设的DMA输出开启了

2.数据宽度与对齐

存在原因：数据转运的两个站点的数据宽度可能会不一样

1.如果目标的数据宽度比源端的数据宽度大，那就在目标数据前面补0

2.如果目标的数据宽度比源端的数据宽度小，就把多出来的高位舍弃掉

3.例子

1.数据转运+DMA（数组间的数据转运，相当于复制）

2.ADC扫描模式+DMA

6.实战代码

1.部分函数功能

//DMA初始化 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);//输出使能 void DMA_ITConfig(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint32_t DMA_IT, FunctionalState NewState); //中断输出使能 //设置数据寄存器（给传输数据寄存器写入转运次数） void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint16_t DataNumber); //获取当前数据寄存器的值（剩余的转运次数） uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx); FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG);//获取标志位状态 void DMA_ClearFlag(uint32_t DMAy_FLAG);//清除标志位 ITStatus DMA_GetITStatus(uint32_t DMAy_IT);//获取中断状态 void DMA_ClearITPendingBit(uint32_t DMAy_IT);//清除中断挂起位

2.配置思路

1.RCC开启时钟（把DMA的时钟打开）

2.DMA初始化（外设和存储器站点的起始地址、数据宽度、地址是否自增、传输计数器等）

3.打开DMA（用DMA_Cmd使能）

注意：如果使用的是硬件触发，要开启对应的外设的触发信号的输出；如果需要DMA中断就调用DMA_ITConfig来开启中断输出

3.基本配置格式

//DMA数据转运 void MyDMA_Init(uint32_t AddrA,uint32_t AddrB,uint16_t Size) { MyDMA_Size=Size; //开启DMA的时钟（DMA是AHB总线上的设备） RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //初始化DMA DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=AddrA;//外设站点的起始地址 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;//数据宽度 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Enable;//是否自增（此处自增） DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=AddrB;//存储器站点起始地址 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;//数据宽度 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;//是否自增（此处自增） DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;//传输方向（外设站点作为数据源） DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=Size;//传输计数器 DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;//传输模式（是否重装）（此处不重装） DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Enable;//（软件触发还是硬件触发）（此处为软件触发） DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;//优先级（此处中等优先级） DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE); } //DMA传输函数（调用一次就在进行一次DMA转运） //手动实现多次转运（也可以通过重装实现，但是软件触发和重装不能同时使用） void MyDMA_Transfer(void) { //重新给计数器赋值 DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);//DMA失能 DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,MyDMA_Size); DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);//重新使能 while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1)==RESET);//等待标志位 DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);//手动清除标志位 } //DMA+AD多通道（AD扫描模式下需要DMA转运数据） //此处配置为ADC单次扫描模式+DMA单次转运 //注意：当模式配置成ADC连续扫描+DMA循环转运模式时，可以去掉AD_GetValue函数，然后在ADC校准完成后软件触发一次ADC即可实现连续转换，循环转运 uint16_t AD_Value[4]; void AD_Init(void) { //ADC都是APB2上的设备 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);//开启ADC1的时钟 //需要用到PA0口将可调的电压输出 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //开启DMA的时钟（DMA是AHB总线上的设备） RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //配置ADCCLK RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //配置GPIO时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//结构体定义 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN; //模拟输入（GPIO无效，即为ADC专属模式） GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;//IO口 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //选择规则组的输入通道 ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,2,ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2,3,ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_3,4,ADC_SampleTime_55Cycles5); //初始化ADC ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//ADC模式（独立还是双模式） ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//数据对齐 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发转换选择（触发源）（此处为软件触发） ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;//连续转换还是单次转换模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE;//扫描还是非扫描模式（此处为扫描模式） ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1; //扫描模式下总工会用到的通道数 ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure); //初始化DMA（ADC扫描模式和DNA组合下的配置） DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)&ADC1->DR;//外设站点的起始地址 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//数据宽度 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;//是否自增（此处不自增） DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)AD_Value;//存储器站点起始地址 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//数据宽度 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;//是否自增（此处自增） DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;//传输方向（外设站点作为数据源） DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=4;//传输计数器 DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;//传输模式（是否重装）（此处不重装） DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;//（软件触发还是硬件触发）（此处为软件触发） DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;//优先级（此处中等优先级） DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE); //开启ADC到DMA的输出 ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE); ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);//开启ADC //校准 ADC_ResetCalibration(ADC1);//复位校准 while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)==SET);//获取复位校准状态 ADC_StartCalibration(ADC1);//开始校准 while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)==SET);//获取开始校准状态 } //转换过程 void AD_GetValue(void) { DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);//DMA失能 DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,4); DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);//重新使能 ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//开启软件触发（单次模式下每次都要触发一下） //因为转运总在转换之后，所以直接等待转运完成即可 while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1)==RESET);//等待标志位 DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);//手动清除标志位 }