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2021年12月06日 | 正点原子STM32笔记——DMA原理
2021-12-06 来源：eefocus
一、DMA简介
①DMA 全称Direct Memory Access，即直接存储器访问。
正常情况下（没用DMA），将数据从一个空间复制到另一个空间，需要将数据从一个空间读入CPU，然后写到另一个空间里。
②DMA传输将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间。当CPU初始化这个传输动作，传输动作本身是由DMA控制器来实现和完成的。这样就大大减轻了CPU的负担。
③DMA传输方式无需CPU直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场过程，通过硬件为RAM和IO设备开辟一条直接传输数据的通道，使得CPU的效率大大提高。
STM32最多有2个DMA控制器（DMA2仅存在大容量产品中），DMA1有7个通道。DMA2有5个通道。每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。还有一个仲裁起来协调各个DMA请求的优先权。
DMA框图：
图中红色圈出的就是DMA1和DMA2。举个例子，假设传输方向是从外设到存储器，下图是来自APB1和APB2的两个外设的DMA请求。请求通过仲裁器连接到相应的通道，然后可以通过DMA总线访问
二、STM32DMA特性
①每个通道都直接连接专用的硬件DMA请求，都支持软件触发，这些通过软件来配置。
②在七个请求间的优先权可以通过软件编程设置(共有四级：很高、高、中等和低)，假如在相等优先权时由硬件决定(请求0优先于请求1，依此类推) 。
③ 独立的源和目标数据区的传输宽度(字节、半字、全字)，模拟打包和拆包的过程。源和目标地址必须按数据传输宽度对齐。
④ 支持循环的缓冲器管理
⑤ 每个通道都有3个事件标志(DMA 半传输，DMA传输完成和DMA传输出错)，这3个事件标志逻辑或成为一个单独的中断请求。
⑥ 外设和存储器，存储器和外设的传输 ，存储器和存储器间的传输
⑦ 闪存、SRAM、外设的SRAM、APB1 APB2和AHB外设均可作为访问的源和目标。
⑧ 可编程的数据传输数目：最大为65536
三、DMA原理
1、DMA1控制器和DMA2控制器
传输方向：外设到存储器，存储器到外设的 ，存储器到存储器间。
通道选好后，可选的外设也就固定了。如上图，如果选择通道1，则可选的外设就有ADC1、、TIM_CH3、TIM4_CH1。
2、DMA处理
比如，我们设置从存储器到外设，外设假定是UART1_RX，存储器假定是内存中某一基地址比如说一个数组。源地址就是存储器，目标地址就是外设。所以我们就将UART1_RX的地址赋给DMA_CPARx，将数组中基地址赋给DMA_CMARx。如果传输100个数据，则DMA_CNDTRx的值就是100，每传输一个数据，DMA_CNDTRx的值就减1。数据的传输方向就在DMA_CCRx寄存器中的DIR位（位4）设置。而从外设传输到存储器方法是一样的。从存储器到存储器传输就不一样了。
3、仲裁器
DMA1有7个通道，有可能每个通道都有请求，这时候就需要设置优先级，谁的优先级高处理谁。
配置优先级也是在DMA_CCRx寄存器中配置的。
4、DMA通道
DMA传输的数据是可编程的，最大达到65535。存储器数据宽度和外设数据宽度也可以设置，即可以设置读取的数据宽度和写入的数据宽度。当读取的数据宽度和写入的数据宽度相等时，比如说数据宽度都是16位，那么传输数据的时候就一次传输16位。当读取的数据宽度和写入宽度不相等时，可以参考下图：
5、指针增量和循环模式
6、存储器到存储器模式
存储器到存储器传输也是由源地址传到目标地址，而源地址就被送给DMA_CPARx，目标地址就被送给DMA_CMARx。
7、中断
8、通道配置过程
这些就是DMA的一些基础概念和原理。
史海拾趣
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