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DMA（直接存储器访问）实验

分类: 文章 • 2023-11-12 19:27:28

DMA概述

DMA（Direct Memory Access）直接存储器访问，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过程，通过硬件为RAM和IO设备开辟一条直接传输数据的通道，使得CPU的效率大大提高。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。
DMA（直接存储器访问）实验
①每个通道都直接连接专用的硬件DMA请求，都支持软件触发，这些通过软件来配置。
②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) 。
③ 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。
④ 支持循环的缓冲器管理
⑤ 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。
⑥ 外设和存储器，存储器和外设的传输 ，存储器和存储器间的传输
⑦ 闪存、SRAM、外设的SRAM、APB1 APB2和AHB外设均可作为访问的源和目标。
⑧ 可编程的数据传输数目：最大为65536
DMA控制器
从外设（TIMx[x=1,2,3,4]、ADC1、SPI1、SPI/I2S 2、I2Cx[x=1,2,3]）产生的7个请求，通过逻辑或输入到DMA控制器，这意味着同时只有一个请求能够实现，参见一下的DMA请求映像。
DMA（直接存储器访问）实验
DMA（直接存储器访问）实验
DMA_CCRx寄存器：
每次DMA传送由3个操作组成：

  • 取数据时，第一次传输时的开始地址是DMA_CPARx或DMA_CMAR寄存器指定的外设基地址或者存储器单元。
  • 读数据时，第一次传输时的开始地址是DMA_CPARx或DMA_CMAR寄存器指定的外设基地址或者存储器单元。
  • 执行一次DMA_CNDTRx寄存器的递减操作，该寄存器包含未完成的操作数目。
    DMA（直接存储器访问）实验
    仲裁器
    仲裁器根据通道请求的优先级来启动外设/存储器的访问。
    优先权管理分2个阶段：
  • 软件：最高、高、中、低
  • 硬件：如果两个请求有相同的软件优先级，则较低编号的通道比 编号的通道有较高的优先权。
    DMA（直接存储器访问）实验
    DMA通道
    两个通道都可以在有固定地址的外设寄存器和存储器地址之间执行DMA传输。DMA传输的数据量是可以变成的，最大达到65535.。bG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM2NDE4Mzk2,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)DMA（直接存储器访问）实验
    指针增量
    当设置增量模式时，下一个要传输的地址将是前一个地址加上增量值，增量值取决于所选的数据宽度为1,2,4.第一个传输的地址存放在DMA_CPAR, DMA_CMAR 寄存器中地址。当通道配置为非循环模式时，传输结束后（即传输计数变为0）将不在产生DMA操作。要开始新的DMA传输，需要在关闭DMA通道的情况下，在DMA_CNDTR 寄存器重新写入传输数目。
    在循环模式下，最后一次传输结束时，DMA_CNDTR寄存器的内容会自动被重新加载为初始数值，内部的当前外设/存储器地址寄存器也被重新加载为DMA_CPAR,/DMA_CMAR寄存器设定的初始基地址。
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    循环模式：
    循环模式用于处理循环缓冲区和连续的数据传输（如ADC的扫描模式）。
    DMA（直接存储器访问）实验
    存储器到存储器模式：
    DMA通道的操作可以在没有外设请求的情况下进行存储器到存储器模式，当DMA_CCR 寄存器中的MEM2MEM位置位时，软件在设置了DMA_CCR 中的EN位启动DMA通道时，DMA传输将马上开始。当DMA_CNDTR寄存器变成0时，DMA传输结束。存储器到存储器模式不能与循环模式同时使用。

通道传输数据量
DMA（直接存储器访问）实验
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DMA（直接存储器访问）实验
DMA库函数：FWLIB–>stm32F10x_dma.c
void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channel, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);

void DMA_Cmd(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channel, FunctionalState NewState);

void DMA_ITConfig(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint32_t DMA_IT, FunctionalState NewState);

void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint16_t DataNumber);

uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);

FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG);

void DMA_ClearFlag(uint32_t DMAy_FLAG);

ITStatus DMA_GetITStatus(uint32_t DMAy_IT);

void DMA_ClearITPendingBit(uint32_t DMAy_IT);
常用的外设DMA使能库函数
void USART_DMACmd(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_DMAReq,
FunctionalState NewState);

void ADC_DMACmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

void DAC_DMACmd(uint32_t DAC_Channel, FunctionalState NewState);

void I2C_DMACmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

void SDIO_DMACmd(FunctionalState NewState);

void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq,
FunctionalState NewState);

void TIM_DMAConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_DMABase,
uint16_t TIM_DMABurstLength)

void TIM_DMACmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_DMASource,
FunctionalState NewState);
DMA（直接存储器访问）实验

DMA配置程序过程
① 使能DMA时钟 RCC_AHBPeriphClockCmd();
② 初始化DMA通道参数 DMA_Init();
③使能串口DMA发送,串口DMA使能函数： USART_DMACmd();
④使能DMA1通道，启动传输。 DMA_Cmd();
⑤查询DMA传输状态 DMA_GetFlagStatus();
⑥获取/设置通道当前剩余数据量： DMA_GetCurrDataCounter(）; DMA_SetCurrDataCounter();

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