DMA部分我用到的相对简单,当然,可能这是新东西,我暂时还用不到它的复杂功能吧。下面用问答的形式表达我的思路。
DMA有什么用?
直接存储器存取用来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。无须CPU的干预,通过DMA数据可以快速地移动。这就节省了CPU的资源来做其他操作。
有多少个DMA资源?
有两个DMA控制器,DMA1有7个通道,DMA2有5个通道。
数据从什么地方送到什么地方?
外设到SRAM(I2C/UART等获取数据并送入SRAM);
SRAM的两个区域之间;
外设到外设(ADC读取数据后送到TIM1控制其产生不同的PWM占空比);
SRAM到外设(SRAM中预先保存的数据送入DAC产生各种波形);
……还有一些目前还搞不清楚的。
DMA可以传递多少数据?
传统的DMA的概念是用于大批量数据的传输,但是我理解,在STM32中,它的概念被扩展了,也许更多的时候快速是其应用的重点。数据可以从1~65535个。
通道是如何分配的?
见下面的这个表:
如何来用DMA?
确定数据来源,确定数据目的地,选择使用哪个通道,设定传输多少个数据,设定数据传递模式等等就可以了。且读一下STM32提供给我们的例子。
//
……
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)TIM1_CCR3_Address;
//设定外围设备的地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)SRC_Buffer;
//设定内存地址,SRC_Buffer是前面定义的一个数组
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //方向控制
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 3; //缓冲区大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外围地址增量控制
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址增量控制
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
//DMA_PeripheralDataSize_HalfWord的值为0x100,后一个为0x400,在在stm32f10x_dma.h中定义,用于决定存储器数据宽度*/
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
这些设置将会对CCRx寄存器进行操作,如下图所示:
以下是stm32f10x_dma.c中有关DMA的初始化设置代码
tmpreg |= DMA_InitStruct->DMA_DIR | DMA_InitStruct->DMA_Mode |
DMA_InitStruct->DMA_PeripheralInc | DMA_InitStruct->DMA_MemoryInc |
DMA_InitStruct->DMA_PeripheralDataSize | DMA_InitStruct->DMA_MemoryDataSize |
DMA_InitStruct->DMA_Priority | DMA_InitStruct->DMA_M2M;
DMAy_Channelx->CCR = tmpreg;
/看到了,这里对CCR寄存器进行了写操作,它把上面的那些设置都设定进去了。
DMAy_Channelx->CNDTR = DMA_InitStruct->DMA_BufferSize;
DMAy_Channelx->CPAR = DMA_InitStruct->DMA_PeripheralBaseAddr;
DMAy_Channelx->CMAR = DMA_InitStruct->DMA_MemoryBaseAddr;
//内存地址送入CMAR寄存器
说明:这个图从PDF截下来,图中那个DMA_CPARx写错了,应该是DMA_CMARx
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再来看一个DMA的例子
DMA_DeInit(DMA1_Channel5);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)TIM1_CCR1_Address;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStructure);
DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
还有一些目前暂时还没有去搞清楚的,比如中断处理等,等到需要时再看吧。
怎样启用DMA?首先,众所周知的是初始化,任何设备启用前都要对其进行初始化,要对模块初始化,还要先了解该模块相应的结构及其函数,以便正确的设置;由于DMA较为复杂,我就只谈谈DMA的基本结构和和常用函数,这些都是ST公司提供在库函数中的。
1、 下面代码是一个标准DMA设置,当然实际应用中可根据实际情况进行裁减:
DMA_DeInit(DMA_Channel1);
上面这句是给DMA配置通道,根据ST提供的资料,STM3210Fx中DMA包含7个通道(CH1~CH7),这里需要选择一个传输通道
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
上面语句中的DMA_InitStructure是一个DMA结构体,在库中有声明了,当然使用时就要先定义了;DMA_PeripheralBaseAddr是该结构体中一个数据成员,给DMA一个起始地址,好比是一个buffer起始地址,数据流程是:外设寄存器à DMA_PeripheralBaseAddàmemory中变量空间(或flash中数据空间等),ADC1_DR_Address是ADC1的地址,既然是桥梁,肯定要连接两个端点,这里需要明白所需要连接的外设的地址;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue;
上面这句很显然是DMA要连接在Memory中变量的地址,ADC_ConvertedValue是我自己在memory中定义的一个变量;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
上面的这句是设置DMA的传输方向,就如前面我所说的,DMA可以双向传输,也可以单向传输,这里设置的是单向传输,如果需要双向传输:把DMA_DIR_PeripheralSRC改成DMA_DIR_PeripheralDST即可。
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;
上面的这句是设置DMA在传输时缓冲区的长度,前面有定义过了buffer的起始地址:ADC1_DR_Address ,为了安全性和可靠性,一般需要给buffer定义一个储存片区,这个参数的单位有三种类型:Byte、HalfWord、word,我设置的2个half-word(见下面的设置);32位的MCU中1个half-word占16 bits。
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
上面的这句是设置DMA的外设递增模式,如果DMA选用的通道(CHx)有多个外设连接,需要使用外设递增模式:DMA_PeripheralInc_Enable;我的例子里DMA只与ADC1建立了联系,所以选用DMA_PeripheralInc_Disable
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
上面的这句是设置DMA的内存递增模式,DMA访问多个内存参数时,需要使用DMA_MemoryInc_Enable,当DMA只访问一个内存参数时,可设置成:DMA_MemoryInc_Disable。
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
上面的这句是设置DMA在访问时每次操作的数据长度。有三种数据长度类型,前面已经讲过了,这里不在叙述。
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
与上面雷同。在此不再说明。
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
上面的这句是设置DMA的传输模式:连续不断的循环模式,若只想访问一次后就不要访问了(或按指令操作来反问,也就是想要它访问的时候就访问,不要它访问的时候就停止),可以设置成通用模式:DMA_Mode_Normal
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
上面的这句是设置DMA的优先级别:可以分为4级:VeryHigh,High,Medium,Low.
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
上面的这句是设置DMA的2个memory中的变量互相访问的
DMA_Init(DMA_Channel1,&DMA_InitStructure);
前面那些都是对DMA结构体成员的设置,在次再统一对DMA整个模块做一次初始化,使得DMA各成员与上面的参数一致。
/*DMA Enable*/
DMA_Cmd(DMA_Channel1,ENABLE);
使能此通道。
当然更多的还需要看固件库函数的说明。
这里面知识DMA的一个简单应用,后面做很多设计在数据传输上需要做这种转变,特别是像我这样从单片机学过来的,现在里面有了更好的方式要学会去运用,不能固守原来单片机的设计思路。这个相信也是后面学习中很重要的一部分。