DMA 双缓冲模式

双缓冲区模式

此模式可用于所有 DMA1 和 DMA2 数据流。
1:除了有两个存储器指针之外,双缓冲区数据流的工作方式与常规(单缓冲区)数据流的一样。
2:使能双缓冲区模式时,将自动使能循环模式,并在每次事务结束时交换存储器指针。
3:每次事务结束时, DMA 控制器都从一个存储器目标交换为另一个存储器目标,软件 在处理一个存储器区域的同时, DMA 传输还可以填充/使用第二个存储器区域。
4:由于存储器到存储器模式与循环模式不兼容,所以当使能双缓冲区模式时,不允许配置存储器到存储器模式。

基于DMA双缓冲模式的的特点,应用中必须开辟两个存储区以及存放两个存储区首地址的存储寄存器,DMA_SxM0AR和DMA_SxM1AR。
1:DMA_SxM0AR:指向存储区0(DMA_Memory_0),单缓冲模式下默认使用该寄存器做存储区指针。
2:DMA_SxM1AR:指向存储区1(DMA_Memory_1),仅在DMA双缓冲模式下才能使用。
3:DMA正在访问的当前存储区由DMA_SxCR表示
CT:当前目标
CT = 0:DMA正在访问存储区0,CPU可以访问存储区1
CT = 1:DMA正在访问存储区1,CPU可以访问存储区0
好处:
使用DMA双缓冲传输,既可以减少CPU的负荷,又能最大程度地实现DMA数据传输和CPU数据处理互不打扰又互不耽搁,DMA双缓冲模式的循环特性,使用它对存储区的空间容量要求也会大大降低。尤其在大批量数据传送时,你只需开辟两个合适大小的存储区,能满足DMA在切换存储区时的当前新存储区空出来就好,并不一定要开辟多大多深的存储空间,单纯一味地加大双缓冲区的深度并不明显改善数据传输状况。

配置

1:开辟两个缓冲区
#define DMA_Meo_Size 100
u8 Buffer0[DMA_Meo_Size]={0x00};
u8 Buffer1[DMA_Meo_Size]={0x00};


2:配置双缓冲模式
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  
//其余和单缓冲模式一样
//内存0 即Buffer0先被传输
DMA_DoubleBufferModeConfig(DMA2_Stream1,(uint32_t)&Buffer1,DMA_Memory_0);
DMA_DoubleBufferModeCmd(DMA2_Stream1,ENABLE);

在每个缓冲区满了后会产生传输完成中断
硬件自动切换缓冲区。

3:根据CT标志查看DMA正在访问哪一个缓冲区

/**
  * @brief  Returns the current memory target used by double buffer transfer.
  * @param  DMAy_Streamx: where y can be 1 or 2 to select the DMA and x can be 0
  *          to 7 to select the DMA Stream.
  * @retval The memory target number: 0 for Memory0 or 1 for Memory1. 
  */
uint32_t DMA_GetCurrentMemoryTarget(DMA_Stream_TypeDef* DMAy_Streamx)
{
  uint32_t tmp = 0;

  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_DMA_ALL_PERIPH(DMAy_Streamx));

  /* Get the current memory target */
  if ((DMAy_Streamx->CR & DMA_SxCR_CT) != 0)
  {
    /* Current memory buffer used is Memory 1 */
    tmp = 1;
  }  
  else
  {
    /* Current memory buffer used is Memory 0 */
    tmp = 0;    
  }
  return tmp;
}

DMA_GetCurrentMemoryTarget(DMA2_Stream1);
如果返回值为1,说明DMA正在访问缓冲区1,则CPU可以访问缓冲区0的数据
if(DMA_GetCurrentMemoryTarget(DMA2_Stream1) == 1)
<think>好的,用户想了解STM32H7的DMA双缓冲模式的工作原理和配置方法。首先,我需要回忆一下STM32H7的DMA控制器特性,特别是双缓冲模式的相关内容。双缓冲模式通常用于数据传输过程中,允许DMA在两个缓冲区之间切换,从而实现连续的数据传输而无需CPU频繁干预,这在处理高速数据流时非常有用,比如音频、视频或通信协议。 接下来,我需要确认双缓冲模式的工作原理。双缓冲模式下,DMA控制器会在当前缓冲区填满后自动切换到另一个缓冲区,同时触发中断通知CPU处理已填满的数据。这样可以避免数据丢失,并提高处理效率。用户可能需要知道如何配置这两个缓冲区的地址,以及如何管理中断。 然后,关于配置方法,我需要查阅STM32H7的参考手册或相关文档,确认相关的寄存器配置步骤。通常,配置双缓冲模式需要设置DMA流的控制寄存器,指定双缓冲模式使能位,设置内存地址0和地址1,以及配置传输的数据量。此外,中断的使能和处理也是关键部分,比如传输完成中断和半传输中断的使用。 用户提供的引用中提到了STM32H743IITX_FLASH.ld文件中的内存区域分配,这可能涉及到DMA缓冲区的内存位置设置。例如,NetXPoolSection的地址分配可能与DMA使用的内存区域有关,需要确保缓冲区位于正确的RAM区域,比如D2域RAM,以确保DMA能够高效访问。 另外,引用2中提到栈空间调整的问题,这可能与DMA中断处理函数的栈使用有关。如果中断服务程序需要较大的栈空间,用户需要调整栈大小以避免溢出,这一点在配置DMA时也需要注意。 接下来,我需要将配置步骤具体化。首先是启用DMA时钟,然后配置DMA流参数,如传输方向、外设和内存地址、数据宽度、循环模式等。特别要注意双缓冲模式相关的寄存器设置,比如使能双缓冲位,设置两个内存地址,以及中断配置。 代码示例部分,用户可能需要CubeMX或HAL库的配置代码。比如使用HAL_DMAEx_MultiBufferStart函数来启动双缓冲传输,并处理相应的中断回调函数,如HAL_DMA_MultiBufferTransferCpltCallback。 最后,生成相关问题需要考虑用户可能的后续疑问,比如如何调试DMA双缓冲、如何选择缓冲区大小、如何处理数据一致性以及不同系列STM32的配置差异。 需要确保回答中所有行内公式使用$...$,独立公式用$$...$$,并正确引用提供的参考资料,特别是在内存分配和栈空间调整部分。同时,保持回答结构清晰,步骤明确,帮助用户逐步理解和配置DMA双缓冲模式。</think>### STM32H7 DMA双缓冲模式详解 #### 一、双缓冲模式工作原理 双缓冲模式通过两个交替工作的内存缓冲区实现连续数据传输。当DMA完成缓冲区0的传输后,自动切换至缓冲区1继续传输,同时触发传输完成中断通知CPU处理已满的缓冲区0数据[^1]。其核心机制可用以下公式描述: $$ Buffer_{active} = \begin{cases} Buffer_0 & \text{当TCIF=0} \\ Buffer_1 & \text{当TCIF=1} \end{cases} $$ #### 二、CubeMX配置步骤 1. **时钟配置**:确保DMA对应总线时钟使能(如AXI SRAM对应D2域) 2. **DMA流参数设置**: - Mode: `Circular` - Direction: `Memory to Peripheral`/`Peripheral to Memory` - Memory Data Width: 按实际选择(32bit推荐) - 勾选`Double Buffer Mode` 3. **中断使能**:勾选`Transfer Complete Interrupt` #### 三、关键代码实现(HAL库) ```c // 定义双缓冲结构 #define BUF_SIZE 256 __attribute__((section(".RxDecripSection"))) uint32_t buffer0[BUF_SIZE]; __attribute__((section(".TxDecripSection"))) uint32_t buffer1[BUF_SIZE]; // 启动传输 HAL_DMAEx_MultiBufferStart_IT( &hdma_memtomem_dma2_stream0, (uint32_t)&source_address, (uint32_t)buffer0, (uint32_t)buffer1, BUF_SIZE ); // 中断回调函数 void HAL_DMA_MultiBufferTransferCpltCallback(DMA_HandleTypeDef *hdma) { if(hdma->Instance == DMA2_Stream0) { // 处理已满缓冲区 uint32_t active_buffer = (hdma->Instance->CR & DMA_SxCR_CT) ? 1 : 0; // 数据操作... } } ``` #### 四、内存配置要点 在链接脚本中需明确指定缓冲区位置(参考引用[1]): ```ld .tcp_sec (NOLOAD) : { . = ABSOLUTE(0x30040000); /* D2域SRAM起始地址 */ *(.RxDecripSection) /* 接收缓冲区 */ . = ABSOLUTE(0x30040060); *(.TxDecripSection) /* 发送缓冲区 */ } >RAM_D2 AT> FLASH ``` #### 五、注意事项 1. **内存一致性**:使用`SCB_CleanDCache_by_Addr()`确保缓存一致性 2. **中断响应**:建议将DMA中断优先级设置为较高等级 3. **栈空间配置**:如引用[2]所述,中断服务程序需要足够栈空间(建议≥1KB)
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