2018年12月11日 | STM32之DMA实例

DMA简介：

DMA(Direct Memory Access，直接存储器存取)，是一种可以减轻CPU工作量的数据存取方式，如今被广泛的使用。它在传输数据的同时，CPU可以做其他事，比如数据运算或者响应中断等，DMA就给CPU分担了不少的工作量！

DMA工作分析：

如图，我们可以看到STM32内核，存储器，外设及DMA的连接，这些硬件最终通过各种各样的线连接到总线矩阵中，硬件结构之间的数据转移都经过总线矩阵的协调，使各个外设和谐的使用总线来传输数据。

下面看有与没有DMA的情况下，ADC采集的数据是怎样存放到SRAM中的？

1.如果没有DMA,CPU传输数据还要以内核作为中转站，比如要将ADC采集的数据转移到到SRAM中，这个过程是这样的：内核通过DCode经过总线矩阵协调，使用AHB把外设ADC采集的数据，然后内核，DCode再通过总线矩阵协调把数据存放到内存SRAM中。

2.有DMA的话，DMA控制器的DMA总线与总线矩阵协调，使用AHB把外设ADC采集的数据经由DMA通道存放到SRAM中，这个数据的传输过程中，完全不需要内核的参与，也就是CPU的参与，不过DMA传输时要对DMA外设发出请求，才会触发其工作。

下面我是通过串口通信的例子来学习DMA的！

主函数main.c:

#include

uint8_t sendbuff[500];

uint16_t i;

int main()

{  

  printf_init();

dma_init();

  for(i=0;i<500;i++)

     {

        sendbuff[i] =0xaf;

     }  

  USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);

  LED3_ON;

  while(1);

这个主函数实现的功能是利用DMA把数据（数组，数组里面的存放了500个AF字符）从内存转移到外设（串口），最后通过串口传输到我们的PC上显示。为了证明DMA在搬运数据的同时，CPU还可以做其他事，于是将LED3点亮，来测试一下。主函数至于为啥加while(1)，才会产生中断？还不明白。。。

DMA配置dma.c:

#include "stm32f10x.h"

#include "stm32f10x_rcc.h"

#include "stm32f10x_usart.h"

#include "stm32f10x_dma.h"

#include "misc.h"

#include "dma.h"

void dma_init()

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);

        NVIC_Config();

            /*DMA配置*/

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;//串口数据寄存器地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)sendbuff; //内存地址(要传输的变量的指针)

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //方向(从内存到外设)

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 500; //传输内容的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址不增

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址自增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = 

DMA_PeripheralDataSize_Byte ; //外设数据单位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = 

DMA_MemoryDataSize_Byte ;    //内存数据单位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal  ; //DMA模式：一次传输，循环

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium ; //优先级：高

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;   //禁止内存到内存的传输

DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);  //配置DMA1的4通道

DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE);//配置DMA发送完成后产生中断 

}

static void NVIC_Config(void)

{

  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  /*中断配置*/

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;  

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  

  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  

  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

}

这里的串口数据寄存器地址配置是参考STM32的datasheet来设置的，USART1_DR_Base是一个宏，#define USART1_DR_Base 0x40013804,至于地址为啥是这个，请看下图：

存储器映射图，找到USART1的基址，再看USART1数据寄存器偏移地址就可以知道串口1的地址了。

至于在配置DMA1通道时，那里为啥是通道4,而不是其它通道，请看下图：

dma.h:

#ifndef _dma_H

#define _dma_H

#include "stm32f10x.h"

#define USART1_DR_Base 0x40013804;

extern uint8_t sendbuff[500];

static void NVIC_Config(void);

void dma_init(void);

#endif

串口配置：printf.c

#include "printf.h"

#include "stm32f10x.h"    

#include "stm32f10x_rcc.h"

#include "stm32f10x_gpio.h"

#include "stm32f10x_usart.h"  

#include "misc.h"

int fputc(int ch,FILE *f)

{  

    while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET); 

    USART_SendData(USART1,(unsigned char)ch);    

    while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);  

    return (ch);  

}

void printf_init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

       /*config USART clock*/

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); 

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE); 

       /*USART1 GPIO config*/

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;  

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出  

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_10;  

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING;  //复用开漏输入 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;  

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);

       /*USART1 mode Config*/

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);

    USART_Cmd(USART1,ENABLE); 

printf.h:

#ifndef __printf_H

#define __printf_H

#include "stm32f10x.h"

#include

#define LED3_ON GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3)   

#define LED3_OFF GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3)

void printf_init(void);

int fputc(int ch,FILE *f);

#endif

中断代码：stm32f10x_it.c

#include "stm32f10x_it.h"

#include "stm32f10x.h"

#include "printf.h"

void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)

{

   if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)==SET)

{

       LED3_OFF;

DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);

   }

}

效果图：