直接存储器传送（Direct Memory Access-DMA）

将外设的数据不经过CPU直接送入内存储器，或者，从内存储器不经过CPU直接送往外部设备

一次DMA传送只需要执行一个DMA周期（相当于一个总线读/写周期），因而能够满足高速外设数据传输的需要。

Direct Memory Access (存储器直接访问）。这是指一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和存储器之间直接读写数据，既不通过 CPU ，也不需要 CPU 干预。整个数据传输操作在一个称为' DMA 控制器'的控制下进行的。

CPU 除了在数据传输开始和结束时做一点处理外，在传输过程中 CPU 可以进行其他的工作。这样，在大部分时间里，CPU 和输入输出都处于并行操作。因此，使整个计算机系统的效率大大提高。

DMA是在专门的硬件（DMA）控制下，实现高速外设和主存储器之间自动成批交换数据尽量减少CPU干预的输入/输出操作方式。通常有两种方式：①独占总线方式②周期挪用方式

主要特性：

(1) 7个独立的可配置的通道（请求）
(2) 每个通道都直接连接专用的硬件 DMA 请求，每个通道都同样支持软件触发.这些功能通过软件来配置。
(3) 在7个请求间的优先权可以通过软件编程设罝（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）。
(4) 独立的源和目标传输宽度（字节，半字，全字），模拟打包和拆包的过程。
(5) 支持循环的缓冲器管理
(6) 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。
(7) 存储器和存储器间的传输。
(8) 外设和存储器，存储器和外设的传输。
(9) 闪存， SRAM , 外 设 的 SRAM , APB 1和 APB 2外设均可作为访问的源和目标
(10) 可编程的数据传输数据：最大为65536

DMA控制器

1.DMA控制器
使用DMA方式传输时，需要一个专门的器件来协调外设接口和内存储器的数据传输，这个专门的器件称为DMA控制器，简称DMAC.

DMA的传送过程

1.DMA预处理：
CPU向DMA送命令，如DMA方式，主存地址，传送的字数等，之后CPU执行原来的程序。
2.数据传送：
在DMA控制下自动完成
3.DMA结束处理：
结束DMA传输后，DMA控制器应立即把总线控制权再交回给CPU.

DMA的内部寄存器

地址寄存器：存放DMA传输时存储单元地址；
字节计数器：存放DMA传输的字节数；
控制寄存器：存放由CPU设定的DMA传输方式，控制命令等；
状态寄存器：存放DMAC当前的状态，包括有无DMA请求，是否结束等。

DMA的内部结构

简析：我们可以看到DMAC中有刚刚提到的四种寄存器，首先进行预处理（即CPU把寄存器初始化设置OK），接口数据准备就绪，会向DMAC发出一个请求 DREQ，DMAC会向CPU申请系统总线的使用权，发出HOLD信号，如果CPU处于空闲或者任务处理完成之后，会回复一个 HLDA信号，DMAC得到CPU的回复后，会回复DACK信号给接口，表示可以传输数据，然后接口就会将数据放到总线上进行传输，DAMC通过控制地址与读写，将数据从接口送到内存储器或者将内存储器的数据送到接口。传输完成之后，HOLD就会放开，然后CPU就继续使用系统 总线。

DMA的传输过程

总线请求：DMAC向CPU申请使用总线
总线控制转移：CPU同意DMAC管理总线
数据传输：外设接口和存储器之间传输数据
修改地址和计数器：位下一次传输做准备
结束处理：DMAC放弃对总线的控制权

以上过程完全由硬件电路实现，速度很快。
用DMA方式进行一次数据传输所经历的时间称为“DMA周期”，大体相当于一次总线读写周期的时间。

STM32的DMA框图

DMA控制器和Cortex-M3核共享系统数据线执行直接存储器数据传输。

**简析：**外设如果有数据或者接受数据完成，会通过 DMA Request 发送相应的请求信号，AHB系统总线进入 AHB Stave，根据仲裁器和通道号进行相应的操作。DMA的通道，这里能看到的是7个（Ch1-Ch7） ,通道连接到下方图表中，DMA请求映像。

**简析：**这个图里的的请求映像其实相当于上图中的DMA Request，这7个通道是划分的，比如 ADC1/TIM2_CH3/TIM4_CH1他们的触发信号归类为通道1，这些都是 HW REQUEST 1为硬件的触发信号，另外还有 SW TRIGGER 为软件触发信号，一般是内存到内存，这里就与外设无关，这里通道优先级由上到下（1到7），每个通道可以单独打开与关闭，比如Channel 1 EN bit，每个通道都对应多个外设。

DMA 通道分配对照表

DMA通道配置过程

1. 在DMA_CPARx寄存器中设置外设寄存器的地址，发生外设数据传输请求时，这个地
   址将是据传输的源或目标。

2. 在DMA_CMARx寄存器中设置数据存储器的地址.发生外设数据传输请求时，传输的
   数据将从这个地址读出或写入这个地址。

3. 在DMA_CNDTRx寄存器中设置要传输的数据量。在毎个数据传输后，这个数值递减。

4. 在DMA_CCRx寄存器的PL[1:0】位中设置通道的优先级，

5. 在DMA_CCRx寄存器中设置数据传输的方向、循环模式、外设和存储器的增量模式、
   外设和存储器的数据宽度、传输一半产生中断或传输完成产生中断。

6. 设置DMA_CCRx寄存器的ENABLE位，启动该通道。
   —旦启动了DMA通道，它既可响应联到该通道上的外设的DMA请求。
   当传输一半的数据后，半传输标志(HTIF)被置1 , 当 设置了允许半传输中断位(HTIE)时，将产
   生一个中断请求，在数据传输结束后，传输完成标志(TCIF)被置1 , 当 设置了允许传输完成中断位(TCIE)时，将产生一个中断请求。

几种常用的模式

1、正常缓存模式
2、循环缓存模式
循环模式用于处理循环缓冲区和连续的数据传输（如ADC的扫描模式）。在DMA_CCRx寄存器中的CIRC位用于开启这一功能。当启动了循环模式，数据传输的数目变为0时，将会自动地恢复成配置通道时设置的初值，DMA操作将会继续进行。

数据流向
1、外设到内存、内存到外设模式
2、内存到内存模式
当DMA通道的操作可以在没有外设请求的情况下进行，这种操作就是存储器到存储器模式。
当设置了DMA_CCRx寄存器中的 MEM2MEN位后，在软件设置了MA_CCRx寄存器中的EN位启动DMA通道时，DMA传输将马上开始，当DMA_CNDTRx寄存器变为0时，DMA传输结束。存储器到存储器模式不能与循环模式同时使用。

DMA的寄存器

具体寄存器各个位的配置请参照手册