逃与桃

DMA---直接存储器访问

一.简介

功能：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。

三种工作方式：

存储器到存储器（SRAM/FLASH）；
外设到存储器；
存储器到外设。
分类：
DMA1(7个通道)；
DMA2(5个通道)。
注意：
通道：传输数据的管道;
DMA2只存在大容量产品和互联型产品中。
二.框图
功能狂徒

1.DMA请求

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。

2.通道

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。

3.仲裁器

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。

三.DMA配置

1.配置方向

外设到存储器：

外设为源地址，DMA存储器的地址就是目标地址（自定义变量），如ADC采样；

存储器到外设：

外设为目标地址，DMA存储器的地址就是源地址（自定义变量），如串口发送；

存储器到存储器：

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.配置传输数据大小

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。

3.配置传输模式

一次传输：传输一次之后就停止，要想再传输的话，必须关断 DMA 使能后再重新配置后才能继续传输。
循环传输：一次传输完成之后又恢复第一次传输时的配置循环传输，不断的重复。

四.DMA初始化结构体

DMA_InitTypeDef结构体

A.DMA_PeripheralBaseAddr：外设地址，设定 DMA_CPAR 寄存器的值；一般设置为外设的数据寄存器地址，如果是存储器到存储器模式则设置为其中一个存储器地址。

B.DMA_Memory0BaseAddr：存储器地址，设定 DMA_CMAR 寄存器值；一般设置为我们自定义存储区的首地址。

C.DMA_DIR：传输方向选择，可选外设到存储器、存储器到外设。它设定DMA_CCR 寄存器的DIR[1:0] 位的值。这里并没有存储器到存储器的方向选择，当使用存储器到存储器时，只需要把其中一个存储器当作外设使用即可。

D.DMA_BufferSize：设定待传输数据数目，初始化设定 DMA_CNDTR 寄存器的值。

E.DMA_PeripheralInc：如果配置为 DMA_PeripheralInc_Enable，使能外设地址自动递增功能，它设定 DMA_CCR 寄存器的 PINC 位的值；一般外设都是只有一个数据寄存器，所以一般不会使能该位。

F. DMA_MemoryInc：如果配置为 DMA_MemoryInc_Enable，使能存储器地址自动递增功能，它设定 DMA_CCR 寄存器的 MINC 位的值；我们自定义的存储区一般都是存放多个数据的，所以要使能存储器地址自动递增功能。

G.DMA_PeripheralDataSize：外设数据宽度，可选字节 (8 位)、半字 (16 位) 和字 (32 位)，它设定DMA_CCR 寄存器的 PSIZE[1:0] 位的值。

H.DMA_MemoryDataSize：存储器数据宽度，可选字节 (8 位)、半字 (16 位) 和字 (32 位)，它设定DMA_CCR 寄存器的 MSIZE[1:0] 位的值。当外设和存储器之间传数据时，两边的数据宽度应该设置为一致大小。

I.DMA_Mode：DMA 传输模式选择，可选一次传输或者循环传输，它设定 DMA_CCR 寄存器的CIRC 位的值。例程我们的 ADC 采集是持续循环进行的，所以使用循环传输模式。

J. DMA_Priority：软件设置通道的优先级，有 4 个可选优先级分别为非常高、高、中和低，它设定 DMA_CCR 寄存器的 PL[1:0] 位的值。DMA 通道优先级只有在多个 DMA 通道同时使用时才有意义，如果是单个通道，优先级可以随便设置。

K. DMA_M2M：存储器到存储器模式，使用存储器到存储器时用到，设定 DMA_CCR 的位 14 MEN2MEN 即可启动存储器到存储器模式。

五.实验

1.实验一：存储器（flash）到存储器(sram)

实验编程步骤：

1) 使能 DMA 时钟；
2) 配置 DMA 数据参数；
3) 使能 DMA，进行传输；
4) 等待传输完成，并对源数据和目标地址数据进行比较。
实验目的：
判断源数据与传输后数据比较结果，相同绿灯点亮，不相同红灯点亮。

dma.c

#include "dma.h"

/* 定义aSRC_Const_Buffer数组作为DMA传输数据源
 * const关键字将aSRC_Const_Buffer数组变量定义为常量类型
 * 表示数据存储在内部的FLASH中
 */
const uint32_t aSRC_Const_Buffer[BUFFER_SIZE]= {
                                    0x01020304,0x05060708,0x090A0B0C,0x0D0E0F10,
                                    0x11121314,0x15161718,0x191A1B1C,0x1D1E1F20,
                                    0x21222324,0x25262728,0x292A2B2C,0x2D2E2F30,
                                    0x31323334,0x35363738,0x393A3B3C,0x3D3E3F40,
                                    0x41424344,0x45464748,0x494A4B4C,0x4D4E4F50,
                                    0x51525354,0x55565758,0x595A5B5C,0x5D5E5F60,
                                    0x61626364,0x65666768,0x696A6B6C,0x6D6E6F70,
                                    0x71727374,0x75767778,0x797A7B7C,0x7D7E7F80};
/* 定义DMA传输目标存储器
 * 存储在内部的SRAM中																		
 */
uint32_t aDST_Buffer[BUFFER_SIZE];

void DMA_Config(void)
{
	  DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	
		// 开启DMA时钟
		RCC_AHBPeriphClockCmd(DMA_CLOCK, ENABLE);
		// 源数据地址
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)aSRC_Const_Buffer;
		// 目标地址
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)aDST_Buffer;
		// 方向：外设到存储器（这里的外设是内部的FLASH）	
		DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
		// 传输大小	
		DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BUFFER_SIZE;
		// 外设（内部的FLASH）地址递增	    
		DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;
		// 内存地址递增
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
		// 外设数据单位	
		DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;
		// 内存数据单位
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;	 
		// DMA模式，一次或者循环模式
		DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ;
		//DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  
		// 优先级：高	
		DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
		// 使能内存到内存的传输
		DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;
		// 配置DMA通道		   
		DMA_Init(DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);
    //清除DMA数据流传输完成标志位
    DMA_ClearFlag(DMA_FLAG_TC);
		// 使能DMA
		DMA_Cmd(DMA_CHANNEL,ENABLE);
}

/**
  * 判断指定长度的两个数据源是否完全相等，
  * 如果完全相等返回1，只要其中一对数据不相等返回0
  */
uint8_t Buffercmp(const uint32_t* pBuffer, 
                  uint32_t* pBuffer1, uint16_t BufferLength)
{
  /* 数据长度递减 */
  while(BufferLength--)
  {
    /* 判断两个数据源是否对应相等 */
    if(*pBuffer != *pBuffer1)
    {
      /* 对应数据源不相等马上退出函数，并返回0 */
      return 0;
    }
    /* 递增两个数据源的地址指针 */
    pBuffer++;
    pBuffer1++;
  }
  /* 完成判断并且对应数据相对 */
  return 1;  
}

dma.h

#ifndef _DMA_H
#define _DMA_H

#include "stm32f10x.h"

// 要发送的数据大小
#define BUFFER_SIZE     32


// 当使用存储器到存储器模式时候，通道可以随便选，没有硬性的规定
#define DMA_CHANNEL     DMA1_Channel6
#define DMA_CLOCK       RCC_AHBPeriph_DMA1

// 传输完成标志
#define DMA_FLAG_TC     DMA1_FLAG_TC6
																		
uint8_t Buffercmp(const uint32_t* pBuffer, uint32_t* pBuffer1, uint16_t BufferLength);
void DMA_Config(void);		

#endif

led,c

#include "led.h"

void led_gpio_init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(LED0_GPIO_CLK|LED0_GPIO_CLK|LED0_GPIO_CLK,ENABLE);//注意需要用到的总线
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = LED0_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(LED0_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = LED1_GPIO_PIN;
	GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = LED2_GPIO_PIN;
	GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_ResetBits(LED0_GPIO_PORT,LED0_GPIO_PIN);
	GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN);
	GPIO_ResetBits(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN);
	
}

led.h

#ifndef _LED_H
#define _LED_H

#include "stm32f10x.h"

#define LED0_GPIO_CLK			RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED0_GPIO_PORT 		GPIOB
#define LED0_GPIO_PIN			GPIO_Pin_5

#define LED1_GPIO_CLK			RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED1_GPIO_PORT 		GPIOB
#define LED1_GPIO_PIN			GPIO_Pin_6

#define LED2_GPIO_CLK			RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED2_GPIO_PORT 		GPIOB
#define LED2_GPIO_PIN			GPIO_Pin_7

/******************************************************************************************/
/* LED端口定义 */
#define LED0(x)   do{ x ? \
                      GPIO_SetBits(LED0_GPIO_PORT, LED0_GPIO_PIN) : \
                      GPIO_ResetBits(LED0_GPIO_PORT, LED0_GPIO_PIN); \
                  }while(0)      /* LED0翻转 */

#define LED1(x)   do{ x ? \
                      GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN) : \
                      GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN); \
                  }while(0)      /* LED0翻转 */

#define LED2(x)   do{ x ? \
                      GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN) : \
                      GPIO_ResetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN); \
                  }while(0)      /* LED0翻转 */

#define digitalToggle(p,i) {p->ODR ^=i;} //输出反转状态

#define LED0_Toggle	digitalToggle(LED0_GPIO_PORT,LED0_GPIO_PIN)
#define LED1_Toggle	digitalToggle(LED1_GPIO_PORT,LED1_GPIO_PIN)
#define LED2_Toggle	digitalToggle(LED2_GPIO_PORT,LED2_GPIO_PIN)

void led_gpio_init(void);


#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "dma.h"

extern const uint32_t aSRC_Const_Buffer[BUFFER_SIZE];
extern uint32_t aDST_Buffer[BUFFER_SIZE];

#define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF);
void Delay(__IO u32 nCount); 

int main()
{
	/* 定义存放比较结果变量 */
  uint8_t TransferStatus;
	
	led_gpio_init();
	
	LED0(1);
	
	/* 简单延时函数 */
  Delay(0xFFFFFF);  
	
	LED0(0);
	 /* DMA传输配置 */
  DMA_Config(); 
	
	/* 等待DMA传输完成 */
  while(DMA_GetFlagStatus(DMA_FLAG_TC)==RESET)
  {
    
  } 
	
	/* 比较源数据与传输后数据 */
  TransferStatus=Buffercmp(aSRC_Const_Buffer, aDST_Buffer, BUFFER_SIZE);
  
  /* 判断源数据与传输后数据比较结果*/
  if(TransferStatus==0)  
  {
    /* 源数据与传输后数据不相等时RGB彩色灯显示红色 */
    LED1(1);
  }
  else
  { 
    /* 源数据与传输后数据相等时RGB彩色灯显示绿色 */
    LED2(1);
  }
	
	while(1)
	{

		
	}
}


void Delay(__IO uint32_t nCount)	 //简单的延时函数
{
	for(; nCount != 0; nCount--);
}

2.实验二：存储器到外设