提起STM32 DMA理解大家在熟悉不过了,被越来越多的人所熟知,那你知道STM32 DMA理解吗?快和小编一起去了解一下吧!
通道配置过程
1、在DMA_CPARx寄存器总设置外设寄存器的地址。发生外设数据传输请求时,这个地址将是传输的源或目标
(资料图片仅供参考)
2、在DMA_CMARx寄存器中设置数据存取器的地址,发生外设数据传输请求时,传输的数据将从这个地址读出或写入这个地址
3、在DMA_CMARx寄存器中设置要传输的数据量,在每个数据传输后,这个数值递减。
4、在DMA_CCRx寄存器的PL位中设置通道的优先级
5、在DMA_CCRx寄存器中设置数据传输方向、循环模式、外设和寄存器的增量模式、外设和存储器的数据宽度、传输一半产生中断或传输完成产生中断
6、设置DMA_CCRx寄存器的ENABLE位,启动该通道
一旦启动了DMA通道,它即可响应连到该通道上的外设的DMA请求
当传输一般的数据后,半传输标志(HTIF)将被置1,当设置了半传输中断位时,
将产生一个中断请求,在数据传输结束后,传输完成标志被置1,当设置了允许传输完成中断位后,将产生一个中断请求。
循环模式
循环模式用于处理循环缓冲区和连续的数据传输(如ADC的扫描模式),在DMA_CCRx寄存器中的CIRC位用于开启这一功能,当启动了循环模式,数据传输的数目变为0时,将会自动地被恢复成配置通道时设置的初值,DMA操作将会继续进行。
存储器到存储器模式
DMA通道的操作可以在没有外设请求的情况下进行,这种操作就是存储器到存储器模式。当设置了DMA_CCRx寄存器中的MEM2MEM位之后,在软件设置了DMA_CCRx寄存器中的EN位启动DMA通道时,DMA传输将马上开始,当DMA_CNDTRx寄存器变为0时,DMA传输结束,存储器到存储器模式不能与循环模式同时使用
DMA首先,初始化,要了解触发源,也可通过软件编程设置具体的时间,具体条件来触发DMA数据传输,DMA的触发源是事件(1)、首先开启时钟
RCC_APBPeriphClockCmd(RCC_APBPeriph_DMA1,ENABLE);//开启DMA时钟
结构体(DMA_InitTypeDef)说明:
PeripheralBaseAddr:外设地址 CPAR
MemoryBaseAddr: 存储器地址 CMAR
DIR: 传输方向(从外设读/从存储器读)
BufferSize: 传输数量
PeripheralInc: 外设地址增量模式(传完一个数后地址是否+1)
MemoryInc: 存储器地址增量模式
PeripheralDataSize: 外设数据宽度(Byte / Half Word / Word)
MemoryDataSize: 存储器数据宽度
Mode: 循环/正常
Priority: 优先级
M2M: 存储器到存储器模式
DMA_DeInit(DMA_Channel1);
默认初始化配置
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;
DMA_PeripheralBaseAddr是给DMA一个起始地址,在程序中如果这个是内存模式,这给的是一个定义的一个数组的指针,如buffer;其中USART1_DR_Base是自己定义的一个地址,这个地址的定义就是USART1_DR这个寄存器的地址。
需要注意的是,这个地址的定义,是由两部分组成的,基准地址+偏移地址,在此过程中,基准地址=0x4001 3800而偏移地址=0x04,所以最终地址为:0x4001 3804
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)Send_Buffer;
这个同样也是一个地址变量,这个地址的存放要发送的数据的
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
设置DMA的传输方向,这个可以是双向传输,也可以是单向传输,在库文件中有这样的定义;指定该外设是DMA的源还是目的地
DMA_DIR_PeripheralDST:该外设是DMA的目的地(要接受的设备地址)
DMA_DIR_PeripheralSRC:该外设是DMA的源(及要传输的数据)
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Send_BufferSize;
这句话时设置DMA在传输时缓冲区的长度,一般需要给此缓冲区定义一个存储区,这个参数的单位有三种类型:Byte、HalfWord、Word,其中有:
Byte:8位
HalfWord:16位
Word:32位
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
设置DMA的外设递增模式,如果是设置成SPI模式,则读取数据的时候会向下一个地址移位在这里因为我们的外设是USART,则这个外设的地址始终是USART1_DR_Base,不需要进行自加即递增模式。
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
这句是设置DMA的内存递增模式,当需要访问多个内存参数时,需要使用这个
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
设置DMA在访问外设时操作的数据长度为Byte
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
设置DMA在访问内存时操作的数据长度为Byte
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
设置DMA模式,这里是普通模式,即传输完成后就关闭了DMA,还有循环模式,后面说明。
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
设置DMA的优先级别:可以分为4级:VeryHigh,High,Medium,Low.
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
设置DMA的2个内存中的变量互相访问的
DMA_Init(DMA_Channel1,&DMA_InitStructure);
前面那些都是对DMA结构体成员的设置,在次再统一对DMA整个模块做一次初始化,使得DMA各成员与上面的参数一致。
DMA_Cmd(DMA_Channel1,ENABLE);
使能DMA传输。
SMT32系列微控制器低端型号中仅包含DMA1,支持7个通道;高端型号还包括DMA2,支持5个通道。它的每个通道可任意指定工作模式,如内存到内存、内存到外设或外设到内存等。当涉及到外设时,一般是由外设来触发DMA的一次传输,如串口收到数据的标志位可触发DMA.
DMA的每次传输都分为4个阶段:申请仲裁、地址计算、总线存取和应答。除总线存取阶段,其他3个阶段都只需要一个系统周期,并且不占用总线,可在DMA控制器内部并发地执行。总线存取阶段,每个字(4字节)的传输需要3个系统周期。DMA和CPU工作在交替方式下,不会相互阻塞。DMA各个通道可独立设置优先级,当访问同一资源时高优先级通道先获得资源。
采用时钟的4个比较/捕获通道加DMA可以产生出4路不同频率和占空比的方波。这里为简化篇幅,只列出了产生一路方波的代码。基本原理是:将时钟的4个通道设置为反转模式(即计数器与比较捕获寄存器相等时,其对应的CPU引脚电平发生反转),设置计数器为向上计数到0xFFFF的模式;然后预先计算好需要引脚反转的时刻,并使能对应通道的DMA请求。这样,当计数器与比较/捕获寄存器的值相等时,由DMA将下一个需要引脚电平反转的时刻送入到比较/捕获寄存器。
这里将DMA设置为从内存到外设的半字(2个字节)环形传输。开启DMA全满和半满中断,在中断处理函数中不断填充新的时刻值,即可保证产生的波形不间断。假设存放时刻值的缓冲长度为N,则每N/2个点才中断一次,这样CPU就不需要频繁进入中断,执行效率比较高。由此也可以看出,缓冲越大,对中断响应的实时性要求也越低,当然这时中断的处理时间也越长。以下为示例代码:
需要注意的是,比较/捕获寄存器的预加载功能必须禁止掉。我们需要的是写入比较/捕获寄存器的值立即与计数器相比较输出,而无需等待一个更新事件。
采用DMA+TIMx的方式来捕获上升沿和下降沿时刻,有利于提高系统的实时性和执行效率。通过TIMx的捕获功能将方波的电平跳变时刻记录在比较/捕获寄存器中,然后DMA将该值自动传输到内存,只有当DMA触发半满或全满事件时CPU才需要进入中断处理数据。通过记录方波的上升沿和下降沿时刻,然后将两个时刻相减,进而就能得到所有低沿和高沿的宽度,最后进行后续的分析处理。这种方式下中断频率仅为方波频率的4/N(N为缓冲区大小)。
测试中STM32系列微控制器工作在36 MHz,可产生出1路最高1.5 MHz的方波,可捕获1 MHz的方波,而此时CPU的执行几乎不受影响。这里采用DMA来实现方波的产生和捕获,极大地提高了系统的实时性和执行效率,减少了中断次数,节省了宝贵的资源。这种方案也可以用来实现高效的模拟串口。另外,若有多个DMA同时工作,应考虑最坏情况下DMA的响应时间,以避免错误发生。
1、DMA普通模式和循环模式的区别
循环模式:用于处理一个环形的缓冲区,每轮传输结束时数据传输的配置会自动地更新为初始状态,DMA传输会连续不断地进行。
普通模式:在DMA传输结束时,DMA通道被自动关闭,进一步的DMA请求将不被满足。
2、DMA传输需要指定的条件:
传输源:DMA控制器从传输源读出数据;
传输目标:DMA控制器将数据传输的目标;
触发信号:用于触发一次数据传输的动作,执行一个单位的传输源至传输目标的数据传输。可以用来控制传输的启动条件。