STM32之DMA

STM32中 DMA1有7個(gè)通道，DMA2有5個(gè)通道（DMA2 僅存在大容量產(chǎn)品中）。DMA掛載的時(shí)鐘為AHB總線(xiàn),其時(shí)鐘為72Mhz，所以可以實(shí)現高速數據搬運。
STM32F103RBT6 只有1 個(gè)DMA控制器，DMA1 ，下面我們就針對DMA1 進(jìn)行介紹。
從外設（TIMx、ADC、SPIx 、I2Cx 和USARTx ）產(chǎn)生的DMA請求，通過(guò)邏輯或輸入到DMA控制器，這就意味著(zhù)同時(shí)只能有一個(gè)請求有效。外設的DMA請求，可以通過(guò)設置相應的外設寄存器中的控制位，被獨立地開(kāi)啟或關(guān)閉。

DMA可以傳遞多少數據？

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201611/316160.htm

傳統的DMA的概念是用于大批量數據的傳輸，但是我理解，在STM32中，它的概念被擴展了，也許更多的時(shí)候快速是其應用的重點(diǎn)。數據可以從1～65535個(gè)。

直接存儲器存?。―irect Memory Access，DMA）是計算機科學(xué)中的一種內存訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)。它允許某些電腦內部的硬體子系統（電腦外設），可以獨立地直接讀寫(xiě)系統存儲器，而不需繞道 CPU。在同等程度的CPU負擔下，DMA是一種快速的數據傳送方式。它允許不同速度的硬件裝置來(lái)溝通，而不需要依于 CPU的大量中斷請求?！菊訵ikipedia】

現在越來(lái)越多的單片機采用DMA技術(shù)，提供外設和存儲器之間或者存儲器之間的高速數據傳輸。當 CPU 初始化這個(gè)傳輸動(dòng)作，傳輸動(dòng)作本身是由DMA 控制器來(lái)實(shí)行和完成。STM32就有一個(gè)DMA控制器，它有7個(gè)通道，每個(gè)通道專(zhuān)門(mén)用來(lái)管理一個(gè)或多個(gè)外設對存儲器訪(fǎng)問(wèn)的請求，還有一個(gè)仲裁器來(lái)協(xié)調各個(gè)DMA請求的優(yōu)先權。

DMA 控制器和Cortex-M3核共享系統數據總線(xiàn)執行直接存儲器數據傳輸。當CPU和DMA同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)相同的目標(RAM或外設)時(shí)，DMA請求可能會(huì )停止 CPU訪(fǎng)問(wèn)系統總線(xiàn)達若干個(gè)周期，總線(xiàn)仲裁器執行循環(huán)調度，以保證CPU至少可以得到一半的系統總線(xiàn)(存儲器或外設)帶寬。

在發(fā)生一個(gè)事件后，外設發(fā)送一個(gè)請求信號到DMA控制器。DMA控制器根據通道的優(yōu)先權處理請求。當DMA控制器開(kāi)始訪(fǎng)問(wèn)外設的時(shí)候，DMA控制器立即發(fā)送給外設一個(gè)應答信號。當從DMA控制器得到應答信號時(shí)，外設立即釋放它的請求。一旦外設釋放了這個(gè)請求，DMA控制器同時(shí)撤銷(xiāo)應答信號。如果發(fā)生更多的請求時(shí)，外設可以啟動(dòng)下次處理。

總之，每個(gè)DMA傳送由3個(gè)操作組成：

1. 從外設數據寄存器或者從DMA_CMARx寄存器指定地址的存儲器單元執行加載操作。

2. 存數據到外設數據寄存器或者存數據到DMA_CMARx寄存器指定地址的存儲器單元。

3. 執行一次DMA_CNDTRx寄存器的遞減操作。該寄存器包含未完成的操作數目。

仲裁器根據通道請求的優(yōu)先級來(lái)啟動(dòng)外設/存儲器的訪(fǎng)問(wèn)。優(yōu)先級分為兩個(gè)等級：軟件（4個(gè)等級：最高、高、中等、低）、硬件（有較低編號的通道比擁有較高編號的通道有較高的優(yōu)先權）。

可以在DMA傳輸過(guò)半、傳輸完成和傳輸錯誤時(shí)產(chǎn)生中斷。

STM32中DMA的不同中斷（傳輸完成、半傳輸、傳輸完成）通過(guò)“線(xiàn)或”方式連接至NVIC，需要在中斷例程中進(jìn)行判斷。

進(jìn)行DMA配置前，不要忘了在RCC設置中使能DMA時(shí)鐘。STM32的DMA控制器掛在A(yíng)HB總線(xiàn)上。

DMA總共有7個(gè)通道，各個(gè)通道的DMA映射關(guān)系如下：

外設的事件連接至相應DMA通道，每個(gè)通道均可以通過(guò)軟件觸發(fā)實(shí)現存儲器內部的DMA數據傳輸（M2M模式）

Tips：庫2.0中函數RCC_AHBPeriphClockCmd的參數由“RCC_AHBPeriph_DMA”改成“RCC_AHBPeriph_DMA1”（如果是DMA1控制器的話(huà)）。

DMA的傳輸標志位（CHTIFx、CTCIFx、CGIFx）由硬件設置為“1”，但需要軟件清零，在中斷服務(wù)程序中清除。當CGIFx（全局中斷標志位）清零后，CHTIFx 和 CTCIFx均清零。

過(guò)程：怎樣啟用DMA？首先，眾所周知的是初始化，任何設備啟用前都要對其進(jìn)行初始化，要對模塊初始化，還要先了解該模塊相應的結構及其函數，以便正確的設置；由于DMA較為復雜，我就只談?wù)凞MA的基本結構和和常用函數，這些都是ST公司提供在庫函數中的。

1、 下面代碼是一個(gè)標準DMA設置，當然實(shí)際應用中可根據實(shí)際情況進(jìn)行裁減：

DMA_DeInit(DMA_Channel1);

上面這句是給DMA配置通道，根據ST提供的資料，STM3210Fx中DMA包含7個(gè)通道（CH1~CH7），也就是說(shuō)可以為外設或memory提供7座“橋梁”（請允許我使用橋梁一詞，我覺(jué)得更容易理解，哈哈，別“拍磚”呀?。?；

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;

上面語(yǔ)句中的DMA_InitStructure是一個(gè)DMA結構體，在庫中有聲明了，當然使用時(shí)就要先定義 了；DMA_PeripheralBaseAddr是該結構體中一個(gè)數據成員，給DMA一個(gè)起始地址，好比是一個(gè)buffer起始地址，數據流程是：外設 寄存器à DMA_PeripheralBaseAddàmemory中變量空間（或flash中數據空間等），ADC1_DR_Address是我定義的一個(gè)地址 變量；

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue;

上面這句很顯然是DMA要連接在Memory中變量的地址，ADC_ConvertedValue是我自己在memory中定義的一個(gè)變量；

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

上面的這句是設置DMA的傳輸方向，就如前面我所說(shuō)的，DMA可以雙向傳輸，也可以單向傳輸，這里設置的是單向傳輸，如果需要雙向傳輸：把DMA_DIR_PeripheralSRC改成DMA_DIR_PeripheralDST即可。

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;

上面的這句是設置DMA在傳輸時(shí)緩沖區的長(cháng)度，前面有定義過(guò)了buffer的起始地址：ADC1_DR_Address ，為了安全性和可靠性，一般需要給buffer定義一個(gè)儲存片區，這個(gè)參數的單位有三種類(lèi)型：Byte、HalfWord、word，我設置的2個(gè) half-word(見(jiàn)下面的設置)；32位的MCU中1個(gè)half-word占16 bits。

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

上面的這句是設置DMA的外設遞增模式，如果DMA選用的通道（CHx）有多個(gè)外設連接，需要使用外設遞增模式：DMA_PeripheralInc_Enable;我的例子里DMA只與ADC1建立了聯(lián)系，所以選用DMA_PeripheralInc_Disable

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

上面的這句是設置DMA的內存遞增模式，DMA訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)內存參數時(shí)，需要使用DMA_MemoryInc_Enable，當DMA只訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)內存參數時(shí)，可設置成：DMA_MemoryInc_Disable。

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

上面的這句是設置DMA在訪(fǎng)問(wèn)時(shí)每次操作的數據長(cháng)度。有三種數據長(cháng)度類(lèi)型，前面已經(jīng)講過(guò)了，這里不在敘述。

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

與上面雷同。在此不再說(shuō)明。

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

上面的這句是設置DMA的傳輸模式：連續不斷的循環(huán)模式，若只想訪(fǎng)問(wèn)一次后就不要訪(fǎng)問(wèn)了（或按指令操作來(lái)反問(wèn)，也就是想要它訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)候就訪(fǎng)問(wèn)，不要它訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)候就停止），可以設置成通用模式：DMA_Mode_Normal

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

上面的這句是設置DMA的優(yōu)先級別：可以分為4級：VeryHigh，High,Medium,Low.

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

上面的這句是設置DMA的2個(gè)memory中的變量互相訪(fǎng)問(wèn)的

DMA_Init(DMA_Channel1,&DMA_InitStructure);

前面那些都是對DMA結構體成員的設置，在次再統一對DMA整個(gè)模塊做一次初始化，使得DMA各成員與上面的參數一致。

DMA_Cmd(DMA_Channel1,ENABLE);

哈哈哈！這一句我想我就不羅嗦了，大家一看就明白。

至此，整個(gè)DMA總算設置好了，但是，DMA通道又是怎樣與外設聯(lián)系在一起的呢？哈哈，這也是我當初最想知道的一個(gè)事情，別急！容我想喝口茶~~~~~~哈哈哈！

要使DMA與外設建立有效連接，這不是DMA自身的事情，是各個(gè)外設的事情，每個(gè)外設都有 一個(gè)xxx_DMACmd(XXXx,Enable )函數，如果使DMA與ADC建立有效聯(lián)系，就使用ADC_DMACmd(ADC1,Enable); （這里我啟用了ADC中的ADC1模塊）。

一個(gè)簡(jiǎn)單的例子 transfera word data buffer from FLASH memory to embedded SRAM memory.
在V3.1.2庫的位置
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.1.2ProjectSTM32F10x_StdPeriph_ExamplesDMAFLASH_RAM


DMA_DeInit(DMA1_Channel6);
//peripheral base address
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)SRC_Const_Buffer;
//memory base address
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)DST_Buffer;
//數據傳輸方向Peripheral is source
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
//緩沖區大小 Number of data to be transferred (0 up to 65535).數據傳輸數目
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BufferSize;
// the Peripheral address register is incremented
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;
//the memory address register is incremented
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
//the Peripheral data width
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
//the DMAy Channelx will be used in memory-to-memory transfer
//DMA通道的操作可以在沒(méi)有外設請求的情況下進(jìn)行，這種操作就是存儲器到存儲器模式。
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;
DMA_Init(DMA1_Channel6, &DMA_InitStructure);


DMA_ITConfig(DMA1_Channel6, DMA_IT_TC, ENABLE);



DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);
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外設的DMA請求映像


要使DMA與外設建立有效連接，這不是DMA自身的事情，是各個(gè)外設的事情，每個(gè)外設都有 一個(gè)

xxx_DMACmd(XXXx,Enable )函數，如果使DMA與ADC建立有效聯(lián)系，就使用 ADC_DMACmd

(ADC1,Enable); （這里我啟用了ADC中的ADC1模塊）。


DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&AD_Value;
//u16AD_Value[2];不加&應該也可以數組名 代表地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;//############## 改了
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//##############改了
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);


DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);


ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2;//##############改了
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
//內部溫度傳感器添加這一句

ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
//##############改了

//################ Channel 10(電位器)
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);
//###### 內部溫度傳感器Channel 16 ###################
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

使能ADC1的DMA請求映像
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);


ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

//使用之前一定要校準
ADC_ResetCalibration(ADC1);

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));


ADC_StartCalibration(ADC1);

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));