【嵌入式STM32-11】STM32 DMA 基本原理|库函数程序代码|寄存器

赛博二哈

已于 2023-01-02 11:35:13 修改

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分类专栏：嵌入式 # STM32 文章标签： stm32 单片机嵌入式硬件

于 2023-01-02 10:33:30 首次发布

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文章详细介绍了STM32的DMA机制，包括基本原理，如DMA的高速数据传输、通道配置、存储器映像和Flash管理。此外，还展示了如何初始化DMA，以及在ADC连续扫描模式下使用DMA进行数据传输的方法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

DMA

一、基本原理

DMA

DMA（Direct Memory Access）直接存储器存取
DMA可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，节省了CPU的资源
12个独立可配置的通道： DMA1（7个通道）， DMA2（5个通道）
每个通道都支持软件触发和特定的硬件触发
STM32F103C8T6 DMA资源：DMA1（7个通道）

存储器映像

32位，最大4GB寻址
程序从0地址运行，需要把想要运行的程序映射到0地址，Flash区，系统存储器区，SRAM区，由BOOT0和BOOT1两个引脚选择

DMA结构

DMA总线，用于访问各个存储器
内部多个通道，可进行单独的数据转运
仲裁器，用于调度各个通道，防止产生冲突
AHB从设备，用于配置DMA参数
DMA请求，用于硬件触发DMA数据转运

Flash是ROM只读存储器的一种，DMA目的地址填写了Flash区域的话，转运时会出错

可以配置Flash接口配置寄存器对Flash写入，按页擦除再写入数据

【转运方向】外设到存储器，存储器到外设，存储器到存储器（Flash到SRAM、SRAM到SRAM）
【数据宽度】8位（字节Byte）、16位（半字HalfWord）、32位（字Word）
【传输计数器】转运数据几次，自减计数器
【自动重装器】自减到0后，是否重装
【M2M】软/硬件触发，
- 软件触发执行逻辑，以最快速度，连续不断的触发DMA，争取尽快清零传输计数器。和循环模式不能同时使用，
  
  一般适用于存储器到存储器的转运
- 硬件触发，外设，ADC，串口，定时器等
DMA转运的几个条件
- 1、开关控制，DMA_Cmd必须使能
- 2、传输计数器必须大于0【写传输计数器时，必须先关DMA_Cmd】
- 3、触发源，必须有触发信号

DMA请求/触发

数据宽度与对齐

两边数据宽度不一样

小转大高位补零

大转小高位丢弃

二、DMA库函数

数据转运+DMA

uint16_t MyDMA_Size;

void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size)
{
	MyDMA_Size = Size;
	
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;                        //外设站点基地址
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //数据宽度，字节
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;          //地址自增
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;                            //存储器站点基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;          //数据宽度，字节
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                  //地址自增
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                       //外设站点作source/destination
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;                                 //传输计数器
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                            //正常模式，不自动重装
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;                              //软件触发
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;                    //优先级
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);         //软件触发，通道无所谓
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
}

void MyDMA_Transfer(void)
{
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, MyDMA_Size);
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	
	while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);
	DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);      //手动清除标志位
}

ADC扫描模式+DMA

uint16_t AD_Value[4];

void AD_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);  //4个通道一起上
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
		
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;    //连续扫描
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;    //扫描模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;         //4个
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;              //取地址强转32位
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  //16位数据，半字
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;             //地址不自增
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;             //数组名就是数组的首地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;              //硬件触发
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);              //必须DMA1通道1
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);     //开启ADC_DMA
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
}