STM32之DMA学习

概述：

传统的DMA的概念是用于大批量数据的传输，但是我理解，在STM32中，它的概念被扩展了，也许更多的时候快速是其应用的重点。数据可以从1～65535个。

DMA的基本定义

DMA，全称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一个地址空间，提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。当CPU初始化这个传输动作，传输动作本身是由DMA控制器来实现和完成的。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。[摘自STM32官方数据手册]
DMA 控制器和Cortex-M3核共享系统数据总线执行直接存储器数据传输。当CPU和DMA同时访问相同的目标(RAM或外设)时，DMA请求可能会停止 CPU访问系统总线达若干个周期，总线仲裁器执行循环调度，以保证CPU至少可以得到一半的系统总线(存储器或外设)带宽。
在发生一个事件后，外设发送一个请求信号到DMA控制器。DMA控制器根据通道的优先权处理请求。当DMA控制器开始访问外设的时候，DMA控制器立即发送给外设一个应答信号。当从DMA控制器得到应答信号时，外设立即释放它的请求。一旦外设释放了这个请求，DMA控制器同时撤销应答信号。如果发生更多的请求时，外设可以启动下次处理。

DMA传送由3个操作组成：

1. 从外设数据寄存器或者从DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元执行加载操作。
2. 存数据到外设数据寄存器或者存数据到DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元。
3. 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。
   
   仲裁器根据通道请求的优先级来启动外设/存储器的访问。优先级分为两个等级：软件（4个等级：最高、高、中等、低）、硬件（有较低编号的通道比拥有较高编号的通道有较高的优先权）。
   可以在DMA传输过半、传输完成和传输错误时产生中断。
   STM32中DMA的不同中断（传输完成、半传输、传输完成）通过“线或”方式连接至NVIC，需要在中断例程中进行判断
   进行DMA配置前，不要忘了在RCC设置中使能DMA时钟。STM32的DMA控制器挂在AHB总线上。
   DMA总共有7个通道，各个通道的DMA映射关系如下
   

外设的事件连接至相应DMA通道，每个通道均可以通过软件触发实现存储器内部的DMA数据传输（M2M模式）
Tips：库2.0中函数RCC_AHBPeriphClockCmd的参数由“RCC_AHBPeriph_DMA”改成“RCC_AHBPeriph_DMA1”（如果是DMA1控制器的话）。
DMA的传输标志位（CHTIFx、CTCIFx、CGIFx）由硬件设置为“1”，但需要软件清零，在中断服务程序中清除。当CGIFx（全局中断标志位）清零后，CHTIFx 和 CTCIFx均清零。
过程：怎样启用DMA？首先，众所周知的是初始化，任何设备启用前都要对其进行初始化，要对模块初始化，还要先了解该模块相应的结构及其函数，以便正确的设置；由于DMA较为复杂，我就只谈谈DMA的基本结构和和常用函数，这些都是ST公司提供在库函数中的。
1、 下面代码是一个标准DMA设置，当然实际应用中可根据实际情况进行裁减：
DMA_DeInit(DMA_Channel1);
上面这句是给DMA配置通道，根据ST提供的资料，STM3210Fx中DMA包含7个通道（CH1~CH7），也就是说可以为外设或memory提供7座“桥梁”
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
上面语句中的DMA_InitStructure是一个DMA结构体，在库中有声明了，当然使用时就要先定义 了；DMA_PeripheralBaseAddr是该结构体中一个数据成员，给DMA一个起始地址，好比是一个buffer起始地址，数据流程是：外设 寄存器à DMA_PeripheralBaseAddàmemory中变量空间（或flash中数据空间等），ADC1_DR_Address是我定义的一个地址变量；

STM32外设DMA使用总结：

1、根据需要选择DAM模式：
(1)循环模式—DMA_Mode = DMA_Mode_Circular
(2)正常模式—DMA_Mode = DMA_Mode_Normal

2、对于DMA1的Chanel3，对应外设为USART3的RX
试想：如果串口接收中断和DAM中断同时打开，CPU如何相应？
(1)中断优先级不同：这好说，支持嵌套中断(NVIC)的Cortex-M3自然优先服务中断优先级高的
(2)中断优先级相同：处理原则，先来先处理；若同时到来，中断号低的优先处理
查询手册可知，DMA(IRQn number 13)会先于USART3(39)被CPU处理

3、设置DMA模式为循环模式，则：
(1)只开DMA中断，关闭外设中断，将只进一次DMA服务函数
(2)开启DMA中断，开启外设中断，才会循环进DMA服务函数
4、在开启多个DMA中断时，注意每个中断的优先级设置
5、在中断函数中，禁止DMA使能后要重新设置DMA传输数据量大小并开启DMA

void DMA1_Channel3_IRQHandler(void)
{
	if(DMA_GetITStatus(DMA1_FLAG_TC3))
	{
		DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_GL3);
		/* 处理数据期间关闭DMA，防止数据篡改 */
		DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE);	
		
		/* 处理数据 */
		
		/* 重新设置DMA传输数据量大小并开启DMA */
		DMA1_Channel3->CNDTR = DMA_CH3_RECV_BYTES;
		DMA1_Channel3->CCR |= DMA_CCR3_EN;
	}
}

6、DMA配置选项：

typedef struct
{
	/* 设置DMA传输的外设基地址，比如USART的DMA传输，基地址为(uint32_t)USART3-DR */
	uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr; 
	/* 设置DMA内存基地址，存放DMA传输数据的内存地址 */
	uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;
	/* 操作的外设是源地(从外设取数据)、目的地(发送数据到外设) */
	uint32_t DMA_DIR;                
	/* 一次DMA传输数据量的大小 */
	uint32_t DMA_BufferSize; 
	/* 外设地址是否自动递增，比如对于USART的DMA传输，外设地址是固定的 */
	uint32_t DMA_PeripheralInc; 
	/* 同上，只不过针对的是内存地址 */
	uint32_t DMA_MemoryInc;
	/* 设置外设数据宽度，8bits/16bits/31bits */
	uint32_t DMA_PeripheralDataSize; 
	/* 同上 */
	uint32_t DMA_MemoryDataSize; 
	/* 选择DAM模式，循环模式还是正常模式 */
	uint32_t DMA_Mode;
	/* DMA通道的优先级，DMA_Priority_VeryHigh，DMA_Priority_High，DMA_Priority_Medium，DMA_Priority_Low  */
	/* 如果开启多个DMA通道的话，记得设置合适的值 */
	uint32_t DMA_Priority;
	/* 设置DMA是否为Mem到Mem模式 */
	uint32_t DMA_M2M; 
}DMA_InitTypeDef;