STM32之DMA

STM32中 DMA1有7個通道，DMA2有5個通道（DMA2 僅存在大容量產(chǎn)品中）。DMA掛載的時鐘為AHB總線,其時鐘為72Mhz，所以可以實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)搬運。
STM32F103RBT6 只有1 個DMA控制器，DMA1 ，下面我們就針對DMA1 進行介紹。
從外設(shè)（TIMx、ADC、SPIx 、I2Cx 和USARTx ）產(chǎn)生的DMA請求，通過邏輯或輸入到DMA控制器，這就意味著同時只能有一個請求有效。外設(shè)的DMA請求，可以通過設(shè)置相應(yīng)的外設(shè)寄存器中的控制位，被獨立地開啟或關(guān)閉。

DMA可以傳遞多少數(shù)據(jù)？

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/316160.htm

傳統(tǒng)的DMA的概念是用于大批量數(shù)據(jù)的傳輸，但是我理解，在STM32中，它的概念被擴展了，也許更多的時候快速是其應(yīng)用的重點。數(shù)據(jù)可以從1～65535個。

直接存儲器存取（Direct Memory Access，DMA）是計算機科學(xué)中的一種內(nèi)存訪問技術(shù)。它允許某些電腦內(nèi)部的硬體子系統(tǒng)（電腦外設(shè)），可以獨立地直接讀寫系統(tǒng)存儲器，而不需繞道 CPU。在同等程度的CPU負擔下，DMA是一種快速的數(shù)據(jù)傳送方式。它允許不同速度的硬件裝置來溝通，而不需要依于 CPU的大量中斷請求?！菊訵ikipedia】

現(xiàn)在越來越多的單片機采用DMA技術(shù)，提供外設(shè)和存儲器之間或者存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。當 CPU 初始化這個傳輸動作，傳輸動作本身是由DMA 控制器來實行和完成。STM32就有一個DMA控制器，它有7個通道，每個通道專門用來管理一個或多個外設(shè)對存儲器訪問的請求，還有一個仲裁器來協(xié)調(diào)各個DMA請求的優(yōu)先權(quán)。

DMA 控制器和Cortex-M3核共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線執(zhí)行直接存儲器數(shù)據(jù)傳輸。當CPU和DMA同時訪問相同的目標(RAM或外設(shè))時，DMA請求可能會停止 CPU訪問系統(tǒng)總線達若干個周期，總線仲裁器執(zhí)行循環(huán)調(diào)度，以保證CPU至少可以得到一半的系統(tǒng)總線(存儲器或外設(shè))帶寬。

在發(fā)生一個事件后，外設(shè)發(fā)送一個請求信號到DMA控制器。DMA控制器根據(jù)通道的優(yōu)先權(quán)處理請求。當DMA控制器開始訪問外設(shè)的時候，DMA控制器立即發(fā)送給外設(shè)一個應(yīng)答信號。當從DMA控制器得到應(yīng)答信號時，外設(shè)立即釋放它的請求。一旦外設(shè)釋放了這個請求，DMA控制器同時撤銷應(yīng)答信號。如果發(fā)生更多的請求時，外設(shè)可以啟動下次處理。

總之，每個DMA傳送由3個操作組成：

1. 從外設(shè)數(shù)據(jù)寄存器或者從DMA_CMARx寄存器指定地址的存儲器單元執(zhí)行加載操作。

2. 存數(shù)據(jù)到外設(shè)數(shù)據(jù)寄存器或者存數(shù)據(jù)到DMA_CMARx寄存器指定地址的存儲器單元。

3. 執(zhí)行一次DMA_CNDTRx寄存器的遞減操作。該寄存器包含未完成的操作數(shù)目。

仲裁器根據(jù)通道請求的優(yōu)先級來啟動外設(shè)/存儲器的訪問。優(yōu)先級分為兩個等級：軟件（4個等級：最高、高、中等、低）、硬件（有較低編號的通道比擁有較高編號的通道有較高的優(yōu)先權(quán)）。

可以在DMA傳輸過半、傳輸完成和傳輸錯誤時產(chǎn)生中斷。

STM32中DMA的不同中斷（傳輸完成、半傳輸、傳輸完成）通過“線或”方式連接至NVIC，需要在中斷例程中進行判斷。

進行DMA配置前，不要忘了在RCC設(shè)置中使能DMA時鐘。STM32的DMA控制器掛在AHB總線上。

DMA總共有7個通道，各個通道的DMA映射關(guān)系如下：

外設(shè)的事件連接至相應(yīng)DMA通道，每個通道均可以通過軟件觸發(fā)實現(xiàn)存儲器內(nèi)部的DMA數(shù)據(jù)傳輸（M2M模式）

Tips：庫2.0中函數(shù)RCC_AHBPeriphClockCmd的參數(shù)由“RCC_AHBPeriph_DMA”改成“RCC_AHBPeriph_DMA1”（如果是DMA1控制器的話）。

DMA的傳輸標志位（CHTIFx、CTCIFx、CGIFx）由硬件設(shè)置為“1”，但需要軟件清零，在中斷服務(wù)程序中清除。當CGIFx（全局中斷標志位）清零后，CHTIFx 和 CTCIFx均清零。

過程：怎樣啟用DMA？首先，眾所周知的是初始化，任何設(shè)備啟用前都要對其進行初始化，要對模塊初始化，還要先了解該模塊相應(yīng)的結(jié)構(gòu)及其函數(shù)，以便正確的設(shè)置；由于DMA較為復(fù)雜，我就只談?wù)凞MA的基本結(jié)構(gòu)和和常用函數(shù)，這些都是ST公司提供在庫函數(shù)中的。

1、 下面代碼是一個標準DMA設(shè)置，當然實際應(yīng)用中可根據(jù)實際情況進行裁減：

DMA_DeInit(DMA_Channel1);

上面這句是給DMA配置通道，根據(jù)ST提供的資料，STM3210Fx中DMA包含7個通道（CH1~CH7），也就是說可以為外設(shè)或memory提供7座“橋梁”（請允許我使用橋梁一詞，我覺得更容易理解，哈哈，別“拍磚”呀！）；

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;

上面語句中的DMA_InitStructure是一個DMA結(jié)構(gòu)體，在庫中有聲明了，當然使用時就要先定義 了；DMA_PeripheralBaseAddr是該結(jié)構(gòu)體中一個數(shù)據(jù)成員，給DMA一個起始地址，好比是一個buffer起始地址，數(shù)據(jù)流程是：外設(shè) 寄存器à DMA_PeripheralBaseAddàmemory中變量空間（或flash中數(shù)據(jù)空間等），ADC1_DR_Address是我定義的一個地址 變量；

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue;

上面這句很顯然是DMA要連接在Memory中變量的地址，ADC_ConvertedValue是我自己在memory中定義的一個變量；

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

上面的這句是設(shè)置DMA的傳輸方向，就如前面我所說的，DMA可以雙向傳輸，也可以單向傳輸，這里設(shè)置的是單向傳輸，如果需要雙向傳輸：把DMA_DIR_PeripheralSRC改成DMA_DIR_PeripheralDST即可。

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;

上面的這句是設(shè)置DMA在傳輸時緩沖區(qū)的長度，前面有定義過了buffer的起始地址：ADC1_DR_Address ，為了安全性和可靠性，一般需要給buffer定義一個儲存片區(qū)，這個參數(shù)的單位有三種類型：Byte、HalfWord、word，我設(shè)置的2個 half-word(見下面的設(shè)置)；32位的MCU中1個half-word占16 bits。

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

上面的這句是設(shè)置DMA的外設(shè)遞增模式，如果DMA選用的通道（CHx）有多個外設(shè)連接，需要使用外設(shè)遞增模式：DMA_PeripheralInc_Enable;我的例子里DMA只與ADC1建立了聯(lián)系，所以選用DMA_PeripheralInc_Disable

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

上面的這句是設(shè)置DMA的內(nèi)存遞增模式，DMA訪問多個內(nèi)存參數(shù)時，需要使用DMA_MemoryInc_Enable，當DMA只訪問一個內(nèi)存參數(shù)時，可設(shè)置成：DMA_MemoryInc_Disable。

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

上面的這句是設(shè)置DMA在訪問時每次操作的數(shù)據(jù)長度。有三種數(shù)據(jù)長度類型，前面已經(jīng)講過了，這里不在敘述。

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

與上面雷同。在此不再說明。

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

上面的這句是設(shè)置DMA的傳輸模式：連續(xù)不斷的循環(huán)模式，若只想訪問一次后就不要訪問了（或按指令操作來反問，也就是想要它訪問的時候就訪問，不要它訪問的時候就停止），可以設(shè)置成通用模式：DMA_Mode_Normal

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

上面的這句是設(shè)置DMA的優(yōu)先級別：可以分為4級：VeryHigh，High,Medium,Low.

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

上面的這句是設(shè)置DMA的2個memory中的變量互相訪問的

DMA_Init(DMA_Channel1,&DMA_InitStructure);

前面那些都是對DMA結(jié)構(gòu)體成員的設(shè)置，在次再統(tǒng)一對DMA整個模塊做一次初始化，使得DMA各成員與上面的參數(shù)一致。

DMA_Cmd(DMA_Channel1,ENABLE);

哈哈哈！這一句我想我就不羅嗦了，大家一看就明白。

至此，整個DMA總算設(shè)置好了，但是，DMA通道又是怎樣與外設(shè)聯(lián)系在一起的呢？哈哈，這也是我當初最想知道的一個事情，別急！容我想喝口茶~~~~~~哈哈哈！

要使DMA與外設(shè)建立有效連接，這不是DMA自身的事情，是各個外設(shè)的事情，每個外設(shè)都有 一個xxx_DMACmd(XXXx,Enable )函數(shù)，如果使DMA與ADC建立有效聯(lián)系，就使用ADC_DMACmd(ADC1,Enable); （這里我啟用了ADC中的ADC1模塊）。

一個簡單的例子 transfera word data buffer from FLASH memory to embedded SRAM memory.
在V3.1.2庫的位置
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.1.2ProjectSTM32F10x_StdPeriph_ExamplesDMAFLASH_RAM


DMA_DeInit(DMA1_Channel6);
//peripheral base address
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)SRC_Const_Buffer;
//memory base address
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)DST_Buffer;
//數(shù)據(jù)傳輸方向Peripheral is source
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
//緩沖區(qū)大小 Number of data to be transferred (0 up to 65535).數(shù)據(jù)傳輸數(shù)目
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BufferSize;
// the Peripheral address register is incremented
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;
//the memory address register is incremented
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
//the Peripheral data width
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
//the DMAy Channelx will be used in memory-to-memory transfer
//DMA通道的操作可以在沒有外設(shè)請求的情況下進行，這種操作就是存儲器到存儲器模式。
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;
DMA_Init(DMA1_Channel6, &DMA_InitStructure);


DMA_ITConfig(DMA1_Channel6, DMA_IT_TC, ENABLE);



DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);
=======================================================================

外設(shè)的DMA請求映像


要使DMA與外設(shè)建立有效連接，這不是DMA自身的事情，是各個外設(shè)的事情，每個外設(shè)都有 一個

xxx_DMACmd(XXXx,Enable )函數(shù)，如果使DMA與ADC建立有效聯(lián)系，就使用 ADC_DMACmd

(ADC1,Enable); （這里我啟用了ADC中的ADC1模塊）。


DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&AD_Value;
//u16AD_Value[2];不加&應(yīng)該也可以數(shù)組名 代表地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;//############## 改了
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//##############改了
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);


DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);


ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2;//##############改了
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
//內(nèi)部溫度傳感器添加這一句

ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
//##############改了

//################ Channel 10(電位器)
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);
//###### 內(nèi)部溫度傳感器Channel 16 ###################
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

使能ADC1的DMA請求映像
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);


ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

//使用之前一定要校準
ADC_ResetCalibration(ADC1);

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));


ADC_StartCalibration(ADC1);

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));