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標題: STM32中的DMA簡介 [打印本頁]

作者: CQboy 時間: 2019-1-15 09:33
標題: STM32中的DMA簡介

DMA有什么用？

直接存儲器存取用來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)據傳輸。無須CPU的干預，通過DMA數(shù)據可以快速地移動。這就節(jié)省了CPU的資源來做其他操作。

有多少個DMA資源？

有兩個DMA控制器，DMA1有7個通道，DMA2有5個通道。

數(shù)據從什么地方送到什么地方?

外設到SRAM（I2C/UART等獲取數(shù)據并送入SRAM）；

SRAM的兩個區(qū)域之間；

外設到外設（ADC讀取數(shù)據后送到TIM1控制其產生不同的PWM占空比）；

SRAM到外設（SRAM中預先保存的數(shù)據送入DAC產生各種波形）；

DMA可以傳遞多少數(shù)據？

傳統(tǒng)的DMA的概念是用于大批量數(shù)據的傳輸，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用的重點。數(shù)據可以從1～65535個。

直接存儲器存取（Direct Memory Access，DMA）是計算機科學中的一種內存訪問技術。它允許某些電腦內部的硬體子系統(tǒng)（電腦外設），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。【摘自Wikipedia】

現(xiàn)在越來越多的單片機采用DMA技術，提供外設和存儲器之間或者存儲器之間的高速數(shù)據傳輸。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對存儲器訪問的請求，還有一個仲裁器來協(xié)調各個DMA請求的優(yōu)先權。

DMA 控制器和Cortex-M3核共享系統(tǒng)數(shù)據總線執(zhí)行直接存儲器數(shù)據傳輸。當CPU和DMA同時訪問相同的目標(RAM或外設)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)帶寬。

在發(fā)生一個事件后，外設發(fā)送一個請求信號到DMA控制器。DMA控制器根據通道的優(yōu)先權處理請求。當DMA控制器開始訪問外設的時候，DMA控制器立即發(fā)送給外設一個應答信號。當從DMA控制器得到應答信號時，外設立即釋放它的請求。一旦外設釋放了這個請求，DMA控制器同時撤銷應答信號。如果發(fā)生更多的請求時，外設可以啟動下次處理。

總之，每個DMA傳送由3個操作組成：

1. 從外設數(shù)據寄存器或者從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)據到外設數(shù)據寄存器或者存數(shù)據到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。

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仲裁器根據通道請求的優(yōu)先級來啟動外設/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）。

可以在DMA傳輸過半、傳輸完成和傳輸錯誤時產生中斷。

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映射關系如下：

外設的事件連接至相應DMA通道，每個通道均可以通過軟件觸發(fā)實現(xiàn)存儲器內部的DMA數(shù)據傳輸（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）由硬件設置為“1”，但需要軟件清零，在中斷服務程序中清除。當CGIFx（全局中斷標志位）清零后，CHTIFx 和 CTCIFx均清零。

作者: pm1981 時間: 2019-1-16 09:18
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