STM32F103—

DMA的基本介绍

DMA，全称Direct Memory Access，即直接存储器访问。

DMA传输：在没有CPU的任何干预下，将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间，提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。

我们知道CPU有转移数据、计算、控制程序转移等很多功能，系统运作的核心就是CPU，CPU无时不刻的在处理着大量的事务，比方说数据的复制和存储数据，如果我们把这部分的CPU资源拿出来，让CPU去处理其他的复杂计算事务，是不是能够更好的利用CPU的资源呢？因此：转移数据（尤其是转移大量数据）我们可以不需要CPU参与。比如希望外设A的数据拷贝到外设B，只要给两种外设提供一条数据通路，直接让数据由外设A拷贝外设B 或者让数据由外设A搬运到存储器(FLASH/RAM)再从存储器(FLASH/RAM)搬运到外设B，这样的话，数据就不用经过CPU的处理，直接从外设A传递到外设B。

它的作用就是解决大量数据转移过度消耗CPU资源的问题。有了DMA使CPU更专注于更加实用的操作–计算、控制等。

DMA传输参数

我们知道，数据传输，首先需要的是1 数据的源地址、2 数据传输位置的目标地址、3 传输宽度，4 传输多少字节，5 传输模式。DMA所需要的核心参数，便是这5个。

当用户将参数设置好，主要涉及源地址、目标地址、传输数据量这三个，DMA控制器就会启动数据传输，当剩余传输数据量为0时达到传输终点，结束DMA传输，当然，DMA 还有循环传输模式当到达传输终点时会重新启动DMA传输。也就是说只要剩余传输数据量不是0，而且DMA是启动状态，那么就会发生数据传输。

数据的源：我们通过串口将数据传输到MCU。我们先在栈中（即RAM）定义一个数组，然后将接收到的数据通过DMA搬运到数组（RAM）中，此时这个串口外设就是数据的源，即数据的来源。而这个数组就是目的数据区。（这是外设到内存的传输）

如果是一个数组的数据传输到另外一个数组，那么就使用DMA通道连接两个数组，将一个数组的数据通过DMA搬运到另外一个数组。那么第一个数组就是数据来源，另外一个数组就是目的数据区。（这是内存到内存的传输）

目标数据区：FLASH/RAM 存储器中的地址。

传输宽度：一次传输数据的字节数。分为字节（8bit）、半字（16bit）、全字节（32bit）

注意：数据源和目标数据区设置的传输宽度必须保持一致(数据对齐)

我们可以看到，如果我们设置数据源的传输宽度为8位（一个字节），存储器的传输宽度也设置为8位（一个字节）。那么数据源传输一个字节数据0xB0给存储器，存储器就存储一个字节数据0x B0。

如果我们设置数据源的传输宽度为8位（一个字节），存储器的传输宽度却设置为16位（2个字节）。那么数据源传输一个字节数据0xB0给存储器，存储器就存储两个字节数据0x 00 B0。

同理，如果我们设置数据源的传输宽度为8位（一个字节），存储器的传输宽度却设置为32位（4个字节）。那么数据源传输一个字节数据0xB0给存储器，存储器就存储四个字节数据0x 00 00 00 B0。

如果我们设置数据源的传输宽度为16位（两个字节），存储器的传输宽度却设置为8位（一个字节）。那么数据源传输两个字节数据0x B1 B0给存储器，存储器就存储一个字节数据0x B0。

如果我们设置数据源的传输宽度为16位（两个字节），存储器的传输宽度却设置为16位（两个字节）。那么数据源传输两个字节数据0x B1 B0给存储器，存储器就存储两个字节数据0x B1 B0。

同理，可由上述推理得出。

所以，我们使用DMA传输数据的时候，要保证外设和内存的数据传输宽度对齐。

传输模式：

循环的缓冲器管理：就是循环传输模式，从数组的第一个数据搬运，直到搬运完最后一个数据（传输多少字节数据由我们自己设置）。又重新来搬运数组的第一个数据，直到搬运到最后一个数据，以此往复。

正常模式：从数组的第一个数据搬运，直到搬运完最后一个数据。，然后就不再传输数据了。

DMA传输方式

DMA的作用就是实现数据的直接传输，而去掉了传统数据传输需要CPU寄存器参与的环节，主要涉及四种情况的数据传输，但本质上是一样的，都是从内存的某一区域传输到内存的另一区域（外设的数据寄存器本质上就是内存的一个存储单元）。四种情况的数据传输如下：

外设到内存（如：UART的数据搬运到FLASH/RAM存储器）（注意：此时需要将DMA中“存储器到存储器”这项设置失能）
内存到外设（如：FLASH/RAM存储器的数据搬运到UART）
内存到内存 (如：两个数组之间搬运数据或者两个变量之间搬运数据)
外设到外设 (注意：F103在这里不能实现一个外设的数据直接搬运到另一个外设（因为规格书中没有写外设到外设，如下图），所以此时我们想要实现外设到外设，就让数据由外设A搬运到存储器(或者数组)，然后再从存储器(或者数组)搬运到外设B)

外设的数据到DMA

DMA的数据到FLSAH/RAM

各个通道的DMA1功能

DMA1有7个独立通道，不同的通道，其功能不一样。

比如通道1，它就只能搬运ADC1、TIM2_CH3、TIM4_CH1这个3个外设的数据。

配置DMA库函数

设置外设，是作为数据的来源，还是作为数据传输的目的地

设置DMA一共需要传输多少个数据（一个数据是多少字节，由传输数据宽度来决定）

外设地址递增就是，发送完一个数据，外设地址自动增加，下一次发送数据时，发送的时增加后的地址中的数据。

外设地址不变就是，一直发送的都是一个地址中的数据。

内存地址递增就是，保存完一个数据，地址自动增加，下一次接收数据的时候，把数据保存到增加后的内存地址。

内存地址不变就是，一直将数据保存到内存中的同一个地址中。

设置外设的传输数据宽度，即一次传输多少位数据（字节半字全字）

设置内存的传输数据宽度，即一次接收多少位数据（字节半字全字）

当我们使用的是外设到内存的时候，我们需要将“内存到内存”这项设置为失能

【STM32】 DMA原理，步骤超细详解，一文看懂DMA_Z小旋的博客-CSDN博客_dma是什么意思DMA的基本介绍什么是DMA (DMA的基本定义)DMA，全称Direct Memory Access，即直接存储器访问。DMA传输将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间，提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。我们知道CPU有转移数据、计算、控制程序转移等很多功能，系统运作的核心就是CPU，CPU无时不刻的在处理着大量的事务，但有些事情却没有那么重要，比方说数据的...https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/104927922?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522165594756316782389474485%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=165594756316782389474485&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-1-104927922-null-null.142%5Ev20%5Econtrol,157%5Ev15%5Enew_3&utm_term=DMA&spm=1018.2226.3001.4187

编程步骤

#define data_size 30

   uint32_t SRC[data_size]={
       0x11111111,0x12111111,0x11211111,0x11114111,0x11111113,
       0x21111111,0x13111111,0x11311111,0x11115111,0x11111114,
       0x31111111,0x14111111,0x11411111,0x11116111,0x11111115,
       0x41111111,0x15111111,0x11511111,0x11117111,0x11111116,
       0x51111111,0x16111111,0x11611111,0x11118111,0x11111117,
       0x61111111,0x17111111,0x11711111,0x11119111,0x11111118
   };

   uint32_t DRC[data_size]={0};

   编程步骤：（内存到内存）（将SRC数组的数据通过DMA搬运到DRC数组中去）
       1，打开时钟---DMA1
       2，初始化DMA
           ----外设基地址----SRC（数组）
           ----内存基地址----DRC （数组）
           ----方向----外设作为数据来源
           ----外设地址是否递增---是
           ----内存地址是否递增---是
           ----外设数据传输的宽度---全字
           ----内存数据传输的宽度---全字
           ----传输的数目----30
           ----优先级---中等
           ----模式---正常模式
           ----存储器到存储器是否使能---是
       3，使能DMA1通道2

       4，验证
           等待传输完成
           清除标志位
           判断SRC和DRC中的数据是否一致

编写程序

方法一：（轮询方法）

void DMA1CH2_Config(uint32_t *src,uint32_t *drc,uint32_t size)
{
   DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
   // 1，打开时钟---DMA1
   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);

   // 2，初始化DMA
   DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr =(uint32_t )src;
   DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr =(uint32_t )drc;
   DMA_InitStruct.DMA_DIR =DMA_DIR_PeripheralSRC;
   DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc =DMA_PeripheralInc_Enable;
   DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc =DMA_MemoryInc_Enable;
   DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize =DMA_PeripheralDataSize_Word;
   DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize =DMA_MemoryDataSize_Word;
   DMA_InitStruct.DMA_BufferSize =size;
   DMA_InitStruct.DMA_M2M =DMA_M2M_Enable;
   DMA_InitStruct.DMA_Mode =DMA_Mode_Normal;
   DMA_InitStruct.DMA_Priority =DMA_Priority_Medium;
   DMA_Init(DMA1_Channel2,&DMA_InitStruct);

// 3，使能DMA1通道2
DMA_Cmd(DMA1_Channel2,ENABLE);

}

uint8_t SRC_DRC_compare(uint32_t *src,uint32_t *drc,uint32_t size) //检查两个数组中的数据是否完全相同
{
   uint8_t ret=0;
   uint8_t i;
   for(i=0;i<size;i++){
       if(src[i] != drc[i]){
           ret=1;
           return ret;
       }
   }
   return ret;
}

#define data_size 30
uint32_t SRC[data_size]={
   0x11111111,0x12111111,0x11211111,0x11114111,0x11111113,
   0x21111111,0x13111111,0x11311111,0x11115111,0x11111114,
   0x31111111,0x14111111,0x11411111,0x11116111,0x11111115,
   0x41111111,0x15111111,0x11511111,0x11117111,0x11111116,
   0x51111111,0x16111111,0x11611111,0x11118111,0x11111117,
   0x61111111,0x17111111,0x11711111,0x11119111,0x11111118
};

uint32_t DRC[data_size]={0};
uint8_t ledflag=0;

int main(void)
{

   RCC_ConfigTo72M();//将系统时钟配置成72MHZ
   Systick_Config(72);

   DMA1CH2_Config(SRC,DRC,data_size); //一共传输30个数据
   while(SET!=DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC2)) { ; } //DMA1通道2传输数据完成时，该标志位置1
   DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC2);        //清除DMA1通道2传输数据完成标志位
   if(0==SRC_DRC_compare(SRC,DRC,data_size)){ //传输数据完成，如果两个数组内容相当，则通过串口助手打印dma is ok!
       printf("dma is ok!\n");
   }

   while(1) {;}

}

方法二：（中断方法）

void DMA1CH2_Config(uint32_t *src,uint32_t *drc,uint32_t size)
{
   DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
   // 1，打开时钟---DMA1
   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);

   //打开DMA中断
   DMA_ITConfig(DMA1_Channel2, DMA_IT_TC, ENABLE);

   //配置中断优先级
   NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel =DMA1_Channel2_IRQn;
   NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;
   NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;
   NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

   // 3，使能DMA1通道2
   DMA_Cmd(DMA1_Channel2,ENABLE);

}

uint8_t SRC_DRC_compare(uint32_t *src,uint32_t *drc,uint32_t size)
{
   uint8_t ret=0;
   uint8_t i;
   for(i=0;i<size;i++){
       if(src[i]!=drc[i]){
           ret=1;
           return ret;
       }
   }
   return ret;
}

//DMA中断服务函数

extern uint8_t dmaflag;

void DMA1_Channel2_IRQHandler(void)
{
   if(SET==DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC2)){ /*当DMA传输数据完成后就会触发DMA中断，并且该中断标志位会置1。注意：除了中断的时候需要CPU，在整个DMA传输数据的过程中，CPU都不会去干预*/
       DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC2);
       dmaflag=1;
   }
}

#define data_size 30

uint32_t DRC[data_size]={0};
uint8_t dmaflag=0;

int main(void)
{

   RCC_ConfigTo72M();//将系统时钟配置成72MHZ
   Systick_Config(72);
   // 4，如果是程序的第一个中断，需要设置优先级分钟
   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
   DMA1CH2_Config(SRC,DRC,data_size);

   while(1){

       if(1== dmaflag){

dmaflag = 0;
           if(0==SRC_DRC_compare(SRC,DRC,data_size)){
               printf("dma is ok!\n");

           }
       }
   }

}

轮询的方法与中断的方法区别在于，轮询需要CPU一直循环的去检测标志位。而中断的方法不占用CPU资源。所以，我们常用中断的方法去使用DMA。