STM32—DMA

9. STM32—DMA

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本文来自于《STM32——江科大》的笔记整理。

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9.1 DMA简介

• DMA（Direct Memory Access）直接存储器存取
• DMA可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，节省了CPU的资源
• 12个独立可配置的通道： DMA1（7个通道）， DMA2（5个通道）
• 每个通道都支持软件触发（一般情况：存储器到存储器）和特定的硬件触发（一般情况：外设到存储器）
• STM32F103C8T6 DMA资源：DMA1（7个通道）

9.2 存储器映像

ROM：只读存储器，是一种非易失性，掉电不丢失的存储器

RAM：随机存储器，是一种易失性，掉电丢失的存储器

9.3 DMA框图

寄存器是一种特殊的存储器。

一方面，CPU可以对寄存器进行读写，就像读写运行内存一样。

另一方面，寄存器的每一位背后，都连接了一根导线，这些导线可以用于控制外设电路的状态，比如置引脚的高低电平、导通和断开开关、切换数据选择器…等等，所以寄存器是连接软件和硬件的桥梁，软件读写寄存器，就相当于在控制硬件的执行

• 我们可以简单的理解为 就是从某个地址取内容，再放到另一个地址去
• 仲裁器：决定谁先用，谁后用，控制DMA通道使用DMA总线的优先级
• 在总线矩阵那里也有一个仲裁器，如果DMA和CPU都要访问同一个目标，那么DMA就会暂停CPU的访问，以防止冲突，但总线仲裁器，仍会保持CPU得到一半的总线带宽，使CPU可以正常工作

9.4 DMA基本结构

• M2M位1时，DMA就会选择软件触发（连续触发，直至计数器清零）， M2M位0时，DMA就会选择硬件触发
• 软件触发和循环模式，不能同时用
• DMA转运的条件
  • DMA_Cmd必须使能
  • 传输计数器必须大于0
  • 就是触发源，必须有触发信号
• **注意：**当传输计数器=0，且没有自动重装时，这是无论是否触发，DMA都不会再进行转运了
  • 此时就需要DMA_Cmd，给DISABLE，关闭DMA
  • 再为传输计数器写入一个大于0的数
  • 在DMA_Cmd，给ENABLE，开启DMA，DMA才能继续工作
  • 注意一下，写传输计数器，必须要先关闭DMA，再进行，不能在DMA开启时，写入传输计数器，这是手册里的规定

9.5 DMA请求

**注意：**选择硬件触发看通道

对应选择哪个触发源，要看对应外设是否开启DMA输出决定的

9.6 数据宽度与对齐

如果把小的数据转到大的里面去，高位就会补0

如果把大的数据转到小的里面去，高位就会舍弃

9.7 DMA的工作方式

9.7.1 数据转运+DMA

9.7.2 ADC扫描模式+DMA（常见伙伴）

虽然单个通道转换完成后，不产生任何标志位和中断，但是它应该会产生DMA请求，去触发DMA转运

9.8 DMA数据转运&DMA+AD多通道

OLED代码 -->见STM32——OLED显示屏
AD笔记–>见STM32——ADC

9.8.1 DMA数据转运

MyDMA.h

#ifndef __MYDMA_H
#define __MYDMA_H

void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint32_t Size);
void MyDMA_Transfer(void);//开始转移

#endif

MyDMA.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
//保存传输寄存器的值
uint32_t MyDMA_Size;

void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint32_t Size)
{
    //保存传输寄存器的值
	MyDMA_Size = Size;
	
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//开启DMA的时钟
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;//外设基地址
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//数据宽度
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;//外设基地址是否自增
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;//存储器基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//数据宽度
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器基地址是否自增
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//指定外设站点是源端还是目的地
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;// 传输计数器（传输几个数据单元）
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//不重装  是否自动重装
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;//软件触发 软件触发还是硬件触发
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//通道优先级
	//选择DMA通道一
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
}
//开始转移
void MyDMA_Transfer(void)
{
	//关闭DMA
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
	//给传输计数器赋值
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, MyDMA_Size);
	//开启DMA
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	//等待转运完成
	while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);
	//清除标志位
	DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyDMA.h"

uint8_t DataA[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};
uint8_t DataB[] = {0, 0, 0, 0};

int main(void)
{
	OLED_Init();
	
	MyDMA_Init((uint32_t)DataA, (uint32_t)DataB, 4);
	
	OLED_ShowString(1, 1, "DataA");
	OLED_ShowString(3, 1, "DataB");
	OLED_ShowHexNum(1, 8, (uint32_t)DataA, 8);
	OLED_ShowHexNum(3, 8, (uint32_t)DataB, 8);
	
	while (1)
	{		
		DataA[0] ++;
		DataA[1] ++;
		DataA[2] ++;
		DataA[3] ++;
		
		OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2);
		
		Delay_ms(1000);
		
		MyDMA_Transfer();//开始转移
		
		OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2);
		
		Delay_ms(1000);
	}
}

9.8.2 DMA+AD多通道

AD.h

#ifndef __AD_H
#define __AD_H

extern uint16_t AD_Value[4];
void AD_Init(void);

#endif

AD.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

//目的地
uint16_t AD_Value[4];

void AD_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	/*
	复制四份
	*/
	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);
	
	//配置ADC
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//软件触发
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续转换模式/单次模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//扫描模式/非扫描模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;//列表里通道的数目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	//配置DMA
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	//ADC1的DR寄存器地址
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;
	//半字节数据宽度
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
	//不递增
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
	//目的地地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;
	//半字节数据宽度
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
	//递增
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;
	//自动重装
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
	//硬件触发 触发源为ADC1
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    //配置通道优先级
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
	//使能DMA
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	//开启ADC1触发DMA转移数据
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
    //使能ADC
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
    //校准...
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	
	//ADC1软件触发
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();
	AD_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "AD0:");
	OLED_ShowString(2, 1, "AD1:");
	OLED_ShowString(3, 1, "AD2:");
	OLED_ShowString(4, 1, "AD3:");
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 5, AD_Value[0], 4);
		OLED_ShowNum(2, 5, AD_Value[1], 4);
		OLED_ShowNum(3, 5, AD_Value[2], 4);
		OLED_ShowNum(4, 5, AD_Value[3], 4);
		
		Delay_ms(100);
	}
}

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ADC介绍 -》见 STM32-ADC

DMA 转运数据
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DMA+AD多通道
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