stm32.cube（九）——HAL.DMA

DMA會在不同的寄存器/ram/存儲設(shè)備之間建立通道，自動傳輸數(shù)據(jù)，以達(dá)到解放CPU的目的。

比如你想用DAC模塊去輸出一段特定的波形，就要讓CPU將預(yù)設(shè)的數(shù)值不斷寫入DAC的寄存器。這時CPU被DAC任務(wù)長期占用，系統(tǒng)處理其他任務(wù)和響應(yīng)其他事件的能力被大幅降低。

在實際應(yīng)用里，經(jīng)常有一些繁重的讀寫操作。這些操作不需要經(jīng)過計算，卻依然占用了大量的CPU資源，遇到這種情況就要考慮使用DMA了。

我開發(fā)板上的stm芯片上共有7個dma通道，它可以建立7個DMA連接。但是DMA控制器只有一個，所以同時只能有一個DMA連接被相應(yīng)。

針對每一個DMA頻道，都要初始化它的控制寄存器，來看一下DMA的init結(jié)構(gòu)體的原型：

/**

* @brief DMA Configuration Structure definition

*/

typedef struct

{

uint32_t Direction; /*!< Specifies if the data will be transferred from memory to peripheral,

from memory to memory or from peripheral to memory.

This parameter can be a value of @ref DMA_Data_transfer_direction */

uint32_t PeriphInc; /*!< Specifies whether the Peripheral address register should be incremented or not.

This parameter can be a value of @ref DMA_Peripheral_incremented_mode */

uint32_t MemInc; /*!< Specifies whether the memory address register should be incremented or not.

This parameter can be a value of @ref DMA_Memory_incremented_mode */

uint32_t PeriphDataAlignment; /*!< Specifies the Peripheral data width.

This parameter can be a value of @ref DMA_Peripheral_data_size */

uint32_t MemDataAlignment; /*!< Specifies the Memory data width.

This parameter can be a value of @ref DMA_Memory_data_size */

uint32_t Mode; /*!< Specifies the operation mode of the DMAy Channelx.

This parameter can be a value of @ref DMA_mode

@note The circular buffer mode cannot be used if the memory-to-memory

data transfer is configured on the selected Channel */

uint32_t Priority; /*!< Specifies the software priority for the DMAy Channelx.

This parameter can be a value of @ref DMA_Priority_level */

} DMA_InitTypeDef;

• Direction的值表示通道類型，外設(shè)到ram、ram到外設(shè)、ram到ram。

• PeriphInc和MemInc表示外設(shè)和ram地址要不要遞增。像上述的DAC例子，ram的地址一定是遞增的，而外設(shè)寄存器的地址則無需遞增。

• PeriphDataAlignment和MemDataAlignment表示外設(shè)和ram的字節(jié)寬度，有一個字節(jié)，半字和全字。這將決定上面的增量模式里，一次讀取數(shù)據(jù)的大小。

• Mode有兩種，普通和循環(huán)。普通模式下一次DMA請求處理完成后就不再傳輸數(shù)據(jù)。

• Priority是DMA頻道的優(yōu)先級，一共4個，如果優(yōu)先級相同，頻道號小的通道率先被響應(yīng)。

這些屬性被設(shè)置完畢后，在Init函數(shù)里會將它寫入控制寄存器。

/* Get the CR register value */

tmp = hdma->Instance->CCR;

/* Clear PL, MSIZE, PSIZE, MINC, PINC, CIRC, DIR bits */

tmp &= ((uint32_t)~(DMA_CCR_PL | DMA_CCR_MSIZE | DMA_CCR_PSIZE |

DMA_CCR_MINC | DMA_CCR_PINC | DMA_CCR_CIRC |

DMA_CCR_DIR));

/* Prepare the DMA Channel configuration */

tmp |= hdma->Init.Direction |

hdma->Init.PeriphInc | hdma->Init.MemInc |

hdma->Init.PeriphDataAlignment | hdma->Init.MemDataAlignment |

hdma->Init.Mode | hdma->Init.Priority;

/* Write to DMA Channel CR register */

hdma->Instance->CCR = tmp;

在初始化完畢后，只需要將源地址、起始地址、傳輸總長寫入寄存器，再使能該頻道即可。

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start (DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);

這個DMA_HandleTypeDef *hdma是用C實現(xiàn)面向?qū)ο笤O(shè)計的一個典型的例子。當(dāng)我們創(chuàng)建一個DMA頻道時，必須要先建立一個DMA_HandleTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體變量，這個行為實際上就是創(chuàng)建了一個DMA類的實例。

typedef struct __DMA_HandleTypeDef

{

DMA_Channel_TypeDef *Instance; /*!< Register base address */

DMA_InitTypeDef Init; /*!< DMA communication parameters */

HAL_LockTypeDef Lock; /*!< DMA locking object */

HAL_DMA_StateTypeDef State; /*!< DMA transfer state */

void *Parent; /*!< Parent object state */

void (* XferCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer complete callback */

void (* XferHalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA Half transfer complete callback */

void (* XferErrorCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer error callback */

__IO uint32_t ErrorCode; /*!< DMA Error code */

} DMA_HandleTypeDef;

這個結(jié)構(gòu)體除了包含有init結(jié)構(gòu)體、鎖、DMA寄存器指針、狀態(tài)變量、錯誤變量之外，還包含了一些callback函數(shù)的指針。它甚至有一個父類指針，只要將該指針指向一些adc、uart等外設(shè)的handle類，就等于完成了繼承。

除了有init和start函數(shù)外、HAL里還提供常規(guī)的DMA中斷處理函數(shù)，等待DMA傳輸，獲取DMA狀態(tài)的一些函數(shù)，結(jié)構(gòu)上與前面的adc、flash等類似，就不做敘述了。

四、例子

來看一個串口用dma收發(fā)的例子。

首先是寫收發(fā)兩個頻道的控制寄存器：

/*##-3- Configure the DMA ########