ARM-----DMA笔记

1.DMA简介

   DMA(Direct Memory Access) —直接存储器存取，是单片机的一个外设，它的主要功能是用来搬数 据，但是不需要占用 CPU ，即在传输数据的时候， CPU 可以干其他的事情，好像是多线程一样。 数据传输支持从外设到存储器或者存储器到存储器，这里的存储器可以是 SRAM 或者是 FLASH 。 DMA 控制器包含了 DMA1 和 DMA2 ，其中 DMA1 有 7 个通道， DMA2 有 5 个通道，这里的通道 可以理解为传输数据的一种管道。要注意的是 DMA2 只存在于大容量的单片机中。

2.DMA 功能框图

DMA 控制器独立于内核，属于一个单独的外设，结构比较简单，从编程的角度来看，我们只需

掌握功能框图中的三部分内容即可，具体见图 DMA 框图 ： DMA 控制器的框图。

2.1DMA 请求

如果外设要想通过 DMA 来传输数据，必须先给 DMA 控制器发送 DMA 请求， DMA 收到请求信

号之后，控制器会给外设一个应答信号，当外设应答后且 DMA 控制器收到应答信号之后，就会

启动 DMA 的传输，直到传输完毕。

DMA 有 DMA1 和 DMA2 两个控制器， DMA1 有 7 个通道， DMA2 有 5 个通道，不同的 DMA 控

制器的通道对应着不同的外设请求，这决定了我们在软件编程上该怎么设置，具体见 DMA 请求

2.3通道

DMA 具有 12 个独立可编程的通道，其中 DMA1 有 7 个通道， DMA2 有 5 个通道，每个通道对

应不同的外设的 DMA 请求。虽然每个通道可以接收多个外设的请求，但是同一时间只能接收一

个，不能同时接收多个。

2.4仲裁器

当发生多个 DMA 通道请求时，就意味着有先后响应处理的顺序问题，这个就由仲裁器也管理。

仲裁器管理 DMA 通道请求分为两个阶段。第一阶段属于软件阶段，可以在 DMA_CCRx 寄存器

中设置，有 4 个等级：非常高、高、中和低四个优先级。第二阶段属于硬件阶段，如果两个或以

上的 DMA 通道请求设置的优先级一样，则他们优先级取决于通道编号，编号越低优先权越高，

比如通道 0 高于通道 1 。在大容量产品和互联型产品中， DMA1 控制器拥有高于 DMA2 控制器的

优先级。

2.5DMA 数据配置

使用 DMA ，最核心就是配置要传输的数据，包括数据从哪里来，要到哪里去，传输的数据的单

位是什么，要传多少数据，是一次传输还是循环传输等等。

3.1

我们知道 DMA 传输数据的方向有三个：从外设到存储器，从存储器到外设，从存储器到存储器。

具体的方向 DMA_CCR 位 4 DIR 配置： 0 表示从外设到存储器， 1 表示从存储器到外设。这里面

涉及到的外设地址由 DMA_CPAR 配置，存储器地址由 DMA_CMAR 配置。

外设到存储器

当我们使用从外设到存储器传输时，以 ADC 采集为例。 DMA 外设寄存器的地址对应的就是 ADC

数据寄存器的地址， DMA 存储器的地址就是我们自定义的变量（用来接收存储 AD 采集的数据）

的地址。方向我们设置外设为源地址。

存储器到外设

当我们使用从存储器到外设传输时，以串口向电脑端发送数据为例。 DMA 外设寄存器的地址对

应的就是串口数据寄存器的地址， DMA 存储器的地址就是我们自定义的变量（相当于一个缓冲

区，用来存储通过串口发送到电脑的数据）的地址。方向我们设置外设为目标地址。

存储器到存储器

当我们使用从存储器到存储器传输时，以内部 FLASH 向内部 SRAM 复制数据为例。 DMA 外设寄

存器的地址对应的就是内部 FLASH （我们这里把内部 FALSH 当作一个外设来看）的地址， DMA

存储器的地址就是我们自定义的变量（相当于一个缓冲区，用来存储来自内部 FLASH 的数据）

的地址。方向我们设置外设（即内部 FLASH ）为源地址。跟上面两个不一样的是，这里需要把

DMA_CCR 位 14 ： MEM2MEM ：存储器到存储器模式配置为 1 ，启动 M2M 模式。

2.6 要传多少，单位是什么

当我们配置好数据要从哪里来到哪里去之后，我们还需要知道我们要传输的数据是多少，数据的

单位是什么。

以串口向电脑发送数据为例，我们可以一次性给电脑发送很多数据，具体多少由 DMA_CNDTR

配置，这是一个 32 位的寄存器，一次最多只能传输 65535 个数据。

要想数据传输正确，源和目标地址存储的数据宽度还必须一致，串口数据寄存器是 8 位的，所以

我们定义的要发送的数据也必须是 8 位。外设的数据宽度由 DMA_CCRx 的 PSIZE[1:0] 配置，可

以是 8/16/32 位，存储器的数据宽度由 DMA_CCRx 的 MSIZE[1:0] 配置，可以是 8/16/32 位。

在 DMA 控制器的控制下，数据要想有条不紊的从一个地方搬到另外一个地方，还必须正确设置

两边数据指针的增量模式。外设的地址指针由 DMA_CCRx 的 PINC 配置，存储器的地址指针由

MINC 配置。以串口向电脑发送数据为例，要发送的数据很多，每发送完一个，那么存储器的地

址指针就应该加 1 ，而串口数据寄存器只有一个，那么外设的地址指针就固定不变。具体的数据

指针的增量模式由实际情况决定。