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DMA

发布时间 2023-08-27 11:29:10作者: 磕伴

存储器到存储器一般使用软件触发，外设到存储器用硬件触发（特定硬件）

存储器映像

运行从主闪存Flash中开始

选项字节：刷新程序时可以保持不变，存的主要是同Flash的读保护、写保护,看门狗等

 内核外设：NVIC 和  SysTick

DMA框图

总线矩阵左边是主动单元，右边是被动单元

DCode总线专门访问Flash（CPU或DMA直接访问的话一般是只读的，但可以通过配置其接口控制器进行写入【对FLASH按页进行擦除，再写入】），系统总线访问其他

DMA每个通道都可以设置他们的源地址和目的地址，仲裁器根据优先级决定哪个通道使用唯一的一条DMA总线

总线上也有一个仲裁器，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。以防冲突，不过总线仲裁器。仍然会保证CPU得到一半的总线带宽，使CPU正常工作

AHB从设备，是DMA自身的寄存器，这样就可以被CPU配置，既是主动单元也是被动单元；DMA的硬件触发源可触发DMA，比如APB2里面的外设数据准备完成就触发DMA执行数据转运

 

数据宽度分为8（Byte）  16(HalfWord)   32位  (Word)

外设寄存器（只是个名字，这里面的配置可以是外设也可以是存储器【flash  SRAM】） 反正两个地址转运数据    怎么设置都行

传输计数器：自减 （写几就转运计次，为0时就不再转运，而且自增的地址也会恢复到起始位置）

自动重装器：计数器值到0后是否恢复到最初设置给计数器的值（比如计数器从5计数到0，是结束呢还是重新让他从5再次计数）

M2M  存储器到存储器，

给M2M位置1时，选择软件触发（以最快的速度，连续不断触发DMA，将计数值清零，完成一轮转换），不能和循环模式一起用，一般用在存储器到存储器

0硬件触发，源可以选择ADC  定时器  串口等，与外设有关，这些转运需要一定的时机 

三个条件：CMD使能，计数器大于0，有触发条件。 当计数器等于0且没有自动重装时，无论是都触发都不再转运，此时需要CMD关闭DMA，再给计数器写个值，再次启动DMA

每个通道的硬件触发源都不一样（特定的硬件触发），软件触发的话都一样可任意选择

自动重装与软件触发不能同时使用

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

uint16_t MyDMA_Size;

void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size)
{
    MyDMA_Size = Size;
    
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
    
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;//起始地址
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//数据宽度
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;//是否自增
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//传输方向
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size; //缓冲区大小：计数器
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//是否使用自动重装
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable; // 是否软件触发（否是硬件触发）
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
    DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //选择DMAx的Channelx
    
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
}

void MyDMA_Transfer(void)
{
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, MyDMA_Size);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
    
    while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);
    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);
}
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DMA转运的三个条件：计数器不为0，触发源有触发信号（软件触发或硬件触发），使能

DMA单次运转：RCC DMA_Init   DMA使能 

DMA连续运转：在单次的基础上：DMA失能，重新设置DMA计数器，使能DMA，等待转运完成后清除其标志位（为了下次转运）

若使用ADC1  则有个库函数 ADC1_DMACmd()  用来开启ADC1的这一路触发源  （开启某个外设的DMA输出）

通道号越小，优先级越高，也可以自定义配置

数据宽度与对其

转运双方的数据宽度一样的话就正常转运，不一样的话就看下表（不够就补0，超了就舍弃高位）

 

案例：复制转运，数组数据转运（左自增右不自增的时候）

 

ADC扫描+DMA  （外设地址不自增，存储器地址自增）

在每个单独的通道转换完成后，把其产生在ADC_DR（外设地址）里面的值转运到DMA目的地（存储器地址【可在SRAM中定义一个数组暂存】），并且目的地址自增

触发选择：DMA转运的时机。需要和ADC单个通道转换完成同步，所以选择ADC的硬件触发

单个通道转换完成后没有任何标志位可供查询，但是会触发单通道的DMA请求

 

 这里采用4个ADC通道，依次转换，结果会存在同一个DR寄存器中，然后由DMA及时转运出去（源地址固定，目的地递增）避免数据覆盖

步骤： 开启DMA  ADC和对应的GPIO时钟并配置CLK，初始化4个GPIO口，选择ADC4个通道，ADC初始化，DMA初始化（注意配置时候的硬件关系对照），使能

ADC和DMA都是单次的时候需要每次触发

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

当调用这个函数，ADC开始转换，连续扫描4个通道，数值依次写到DR寄存器中，DMA在数据覆盖之前会将每次的数据及时转运出去，目的地自增

都是循环模式的话就自动不用管

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);
    
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);//点菜，通道0放在序列1的位置
    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);
        
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续转换
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;  //开启扫描模式（从序列1-序列4）
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;//前4个序列有效
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
    
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//要DR寄存器低16位的数据
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//源地址地址不变
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//目的地地址自增
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//可一般模式，可循环
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //不使用软件触发，使用硬件ADC触发
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
    DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); // ADC1硬件固定对应DMA1的通道1
    
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//开启ADC到DMA的输出
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
    
    ADC_ResetCalibration(ADC1);  //校准ADC
    while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
    ADC_StartCalibration(ADC1);
    while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
    
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//软件触发ADC开始连续转换，DMA也连续转运
}
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此外，还可以加个定时器，定时器触发ADC，ADC触发DMA （硬件自动化）

TODU： 串口数据，使用DMA进行存储器到外设的转运

 

位段：用来单独操作寄存器或SRAM的某一位，给他新编一个地址（在新开辟的地址区域，有大把空闲地址）

 在程序中的临时变量放在RAM区，地址以20开头；使用const修饰的常量放在flash区内，地址以08开头（常用来修饰不变的数据）

SMT32中利用结构体来访问寄存器，结构体内的成员顺序（内存）与各个寄存器的地址（内存）一一对应，比如指定结构体A的起始地址为ADC1外设寄存器的起始地址，访问结构体成员就相当于访问外设的某个寄存器；  &ADC1->DR    ADC1的结构体指针指向的是ADC1外设的起始地址，访问结构体成员就相当于加一个偏移，这样也是可以访问对应的寄存器

需要DMA的中断就调用DMA_ITConfig，配置NVIC