STM32F103之DMA

一、背景：

需要使用STM32的DAC，例程代碼中用了DMA，對DMA之前沒有實際操作過，也很早就想知道DMA到底是什么，因此，

看了一下午手冊，代碼和網(wǎng)上的資料，便有了此篇文章，做個記錄。

二、正文：

DMA（Direct Memory Access），直接翻譯為"直接存儲器存取"，數(shù)據(jù)手冊對其定義為：提供在"外設和存儲器

之間"或者"存儲器和存儲器之間"的高速數(shù)據(jù)傳輸,無須CPU干預，數(shù)據(jù)可以通過DMA快速地移動，這就節(jié)省了CPU的資源

來做其他操作。

既然說了DMA是兩個寄存器之間的數(shù)據(jù)直接交換，都有哪些形式的數(shù)據(jù)交換呢？

> 外設到SRAM（IIC的數(shù)據(jù)，直接放到SRAM內(nèi)等）；

> SRAM到外設（SRAM內(nèi)的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)紻AC輸出等）；

> 存儲器到存儲器之間；

> 閃存、SRAM、外設的SRAM、APB1、APB2和AHB外設均可作為訪問的源和目標——意味著外設間也可傳輸？

> 其他待發(fā)現(xiàn)······

STM32F103有兩路DMA，12個通道，DMA1有7個，DMA2有5個，每個通道專門用來管理來自于一個或多個外設對

存儲器訪問的請求。既然同時有多路通道，多個請求，所以還有一個仲裁器來協(xié)調(diào)各個DMA請求的優(yōu)先權，也就意味著，

當多個通道同時有請求時，只能優(yōu)先權最高的先獨占DMA資源，其用完后，再留給低優(yōu)先權的使用。

DMA的優(yōu)先權分配分為"硬優(yōu)先權"和"軟優(yōu)先權"。

> 軟優(yōu)先權：通過軟件配置為最高優(yōu)先級/高優(yōu)先級/中等優(yōu)先級/低優(yōu)先級；

> 硬優(yōu)先權：通道號低的優(yōu)先級更高。

綜合來說，既先比較軟優(yōu)先權，軟優(yōu)先權高優(yōu)先使用DMA，若軟優(yōu)先權相同，則通道號低的優(yōu)先使用DMA。

DMA，既然是直接存儲存取，那么只要初始化正確，就可以不用管它，它會自行做事，配置DMA又需要哪些內(nèi)容可

以使其正常工作呢？以下為數(shù)據(jù)手冊寫的配置DMA通道x的過程(x代表通道號)：

> 在DMA_CPARx寄存器中設置外設寄存器的地址。發(fā)生外設數(shù)據(jù)傳輸請求時，這個地址將是數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑椿蚰繕恕?/p>

> 在DMA_CMARx寄存器中設置數(shù)據(jù)存儲器的地址。發(fā)生外設數(shù)據(jù)傳輸請求時，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將從這個地址讀出

或?qū)懭脒@個地址。

> 在DMA_CNDTRx寄存器中設置要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。在每個數(shù)據(jù)傳輸后，這個數(shù)值遞減。

> 在DMA_CCRx寄存器的PL[1:0]位中設置通道的優(yōu)先級。

> 在DMA_CCRx寄存器中設置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、循環(huán)模式、外設和存儲器的增量模式、外設和存儲器的數(shù)據(jù)寬度、

　　　 傳輸一半產(chǎn)生中斷或傳輸完成產(chǎn)生中斷。

> 設置DMA_CCRx寄存器的ENABLE位，啟動該通道。

DMA的工作過程既是，當DMA通道啟動后，根據(jù)DMA_CCRx寄存器設置的方向(從外設到內(nèi)存，或者內(nèi)存到外設)

，DMA會自動將DMA_CPARx設置的外設寄存器地址內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻MA_CMARx的地址內(nèi)，或者反之，每次拿取的大

小為DMA_CCRx設置的數(shù)據(jù)值，總的數(shù)據(jù)量為DMA_CNDTRx設置的數(shù)據(jù)量。每傳輸一次DMA_CNDTRx的值就會減少，直

到其減為零，根據(jù)DMA_CCRx內(nèi)設置的循環(huán)模式來選擇接下來的操作。如果選擇普通模式，那么當寄存器DMA_CNDTRx

的值減為零時，DMA傳輸就自動停止了，若需要繼續(xù)此DMA，那需要再進行配置，重新使能對應DMA；若是選擇為循環(huán)模

式的話，那么當寄存器DMA_CNDTRx的值減為零時，它會恢復成配置的初值，重新開始DMA操作。

*注意：當DMA操作為存儲器到存儲器模式的話，即DMA_CCRx的MEM2MEM(Memory to memory)位設置了后，那

么DMA傳輸不需要外設請求，就能在DMA通道使能后，立即開始傳輸，當DMA_CNDTRx設置的總純數(shù)據(jù)量減為"0"時，DMA

傳輸也就停止，但是，其不能使用循環(huán)傳輸模式。

關于DMA通道的中斷，數(shù)據(jù)手冊說明如下：

一旦啟動了DMA通道，它既可響應連到該通道上的外設的DMA請求。 當傳輸一半的數(shù)據(jù)后，半傳輸標志(HTIF)被置

1，當設置了允許半傳輸中斷位(HTIE)時，將產(chǎn)生一個中斷請求。在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，傳輸完成標志(TCIF)被置1，當設

置了允許傳輸完成中斷位(TCIE)時，將產(chǎn)生一個中斷請求。

現(xiàn)在則以將SRAM內(nèi)的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)紻AC輸出為例。以DMA初始化庫函數(shù)代碼為模版進行詳細說明。

首先是打開對應的DMA時鐘：

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1|RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);

其次，初始化DMA，DMA初始化庫函數(shù)如下：

DMA_Init(DMA2_Channel4, &DMA_InitStructure);

該函數(shù)原型如下：

void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);

參數(shù) 1：DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx

為要初始化的通道號。具體值為：DMA1_Channel1->DMA1_Channel7/

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 DMA2_Channel1->DMA2_Channel5

參數(shù) 2：DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct.

為要初始化的DMA的詳細參數(shù)，其詳細結(jié)構(gòu)體如下：

typedef struct

{

/* DMA通道外設地址

此處填寫DAC寄存器的值 "DAC_DHR12RD_Address"。

#define DAC_DHR12RD_Address 0x40007420 // DAC寄存器的起始地址

相信很多剛接觸MCU的朋友會困惑這個地址是如何來的？

其實這個就是DAC寄存器組基址"0x4007400"加上"DAC_DHR12RD"的偏移地址"0x20"，

即得到地址。

*/

uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;

// DMA存儲器地址寄存器;

// 在此處就是一個數(shù)組的地址。

uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;

/* 數(shù)據(jù)傳輸方向

從外設讀 "DMA_DIR_PeripheralSRC"

從存儲器讀 "DMA_DIR_PeripheralDST"

此處DAC輸出，因此是從存儲器讀，配置為"DMA_DIR_PeripheralDST"。

*/

uint32_t DMA_DIR;

// 數(shù)據(jù)傳輸總量(手冊規(guī)定大小為0~65535 bytes)。

// 此處的值既是數(shù)組大小，32bytes

uint32_t DMA_BufferSize;

/* 外設地址增量模式

> 執(zhí)行外設地址增量模式 "DMA_PeripheralInc_Enable"

> 不執(zhí)行外設地址增量模式 "DMA_PeripheralInc_Disable"

*/

uint32_t DMA_PeripheralInc;

/* 存儲器地址增量模式

> 執(zhí)行存儲器地址增量模式 "DMA_MemoryInc_Enable"

> 不執(zhí)行存儲器地址增量模式 "DMA_MemoryInc_Disable"

*/

/* 對于地址增量模式，數(shù)據(jù)手冊如是說：

外設和存儲器的指針在每次傳輸后可以有選擇地完成自動增量。當設置為增量模式時，

下一個要傳輸?shù)牡刂穼⑹乔耙粋€地址加上增量值，增量值取決與所選的數(shù)據(jù)寬度為

1、2或4。

以一個實際例子解釋：

若是需要同時采集ADC通道11，通道12的數(shù)據(jù)到buffer里，則在使能了增量模式后，采集

到通道11數(shù)據(jù)到buffer后并且