关于DMA传输外设地址的说明

本文详细解析了STM32 ADC1通过DMA1的通道1进行数据传输的过程,包括自定义宏ADC1_DR_Address的计算方式,以及ADC_DR数据寄存器在DMA传输中的应用。

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                                                                                                      by WC 7.24.2015

ADC1外设的DMA请求通道为DMA1的通道1,见下图1所示。DMA 传输的外设地址 ADC1_DR_Address是一个自定义的宏:

#define ADC1_DR_Address     ((u32)0x4001244C)

ADC_DR数据寄存器保存了ADC转换后的数值,以它作为 DMA 的传输源地址。它的地址是由 ADC1 外设的基地址(0x4001 2400) 加上 ADC 数据寄存器(ADC_DR)的地址偏移 (0x4c)计算得到的,其值见下图2,3所示。
0x4001244C=0x40012400+0x4c

表1(摘自STM32技术手册147页)

                     图1(摘自STM32技术手册147页)

图2(摘自STM32技术手册28页)

                     图2(摘自STM32技术手册28页)

图3(摘自STM32技术手册179页)

                    图3(摘自STM32技术手册179页)
<think>首先,用户的问题是关于DMA传输中如何设置源地址和目的地址。用户意图是了解或配置DMA传输中的源地址和目的地址设置。我需要参考提供的引用内容:-引用[1]:提到DMA源(目标)地址可以通过DMA_ISCRx(DMA_IDCRx)设置为自增或固定。数据长度由HTC和LTC决定,地址变化方式有四种配置方法。-引用[2]:解释DMA外设寄存器的地址对应ADC数据寄存器地址,存储器地址是自定义变量地址。提到了外设到存储器和存储器到外设传输方向。-引用[3]:描述DMA传输方式,初始化时指定交换量,DMA控制器有计数器,传输结束发送中断。-引用[4]:定义DMA为直接内存存取,允许外设和存储器直接交换数据,减少CPU干预,提高系统效率。我的回答需要:-使用中文。-结构清晰,帮助用户逐步解决问题。-确保内容真实可靠。-在行内数学表达式使用$...$,独立公式使用$$...$$。-生成相关问题。-在引用段落末尾添加引用标识,如[^1]。回答结构:1.**介绍DMA地址设置的基本概念**:简要解释源地址和目的地址DMA中的作用。2.**详细步骤**:逐步说明如何设置源地址和目的地址,包括地址配置寄存器、地址变化方式等。3.**示例代码或配置**:提供伪代码或基于常见微控制器的示例。4.**注意事项**:提到常见错误或优化点。5.**生成相关问题**:在最后添加相关问题。关键点基于引用:-地址通过特定寄存器设置(如DMA_ISCRx/DMA_IDCRx)。-地址可以自增或固定。-传输方向:外设到存储器或存储器到外设。-数据长度由计数器(HTC/LTC)决定。确保LaTeX语法正确:例如,地址变化方式可能有数学表达式,如地址增量。生成相关问题:基于DMA地址设置的主题,比如不同地址模式的影响、性能考虑等。最终回答大纲:1.**开头**:概述DMA地址设置。2.**设置源地址**:解释如何配置源地址,包括寄存器名称和选项。3.**设置目的地址**:类似。4.**地址变化方式**:描述自增或固定模式。5.**数据长度设置**:涉及计数器。6.**完整配置示例**:给出一个简单例子。7.**结束**:总结。8.**相关问题**:列出3-5个相关问题。</think>### DMA传输中源地址和目的地址的设置方法 在DMA(直接内存存取)传输中,源地址和目的地址的设置是关键步骤,它决定了数据从哪里读取(源地址)和写入到哪里(目的地址)。DMA允许外设(如ADC、UART)与存储器直接交换数据,减少CPU干预,从而提高系统效率[^4]。设置过程涉及配置地址寄存器、地址变化模式和数据长度计数器。下面我将逐步解释如何设置这些地址,确保内容清晰可靠。 #### 1. **理解源地址和目的地址的基本概念** - **源地址**:数据读取的起始位置,通常是外设寄存器地址(如ADC数据寄存器地址)或存储器地址(如数组起始地址)。 - **目的地址**:数据写入的目标位置,可以是存储器地址(如自定义变量地址)或外设寄存器地址。 - 传输方向决定地址角色: - 外设到存储器(Peripheral-to-Memory):源地址外设寄存器,目的地址是存储器变量[^2]。 - 存储器到外设(Memory-to-Peripheral):源地址是存储器变量,目的地址外设寄存器[^2]。 - 例如,ADC数据采集时,源地址ADC数据寄存器地址,目的地址是自定义变量地址[^2]。 #### 2. **配置源地址和目的地址的寄存器** 在大多数微控制器(如ARM Cortex-M系列)中,DMA控制器提供专用寄存器来设置地址: - **源地址寄存器**:通常命名为`DMA_SxPAR`(Peripheral Address Register)或类似名称。设置源地址的起始位置。 - 例如,如果源是ADC寄存器,地址为`0x40012400`(具体值参考芯片手册)。 - **目的地址寄存器**:通常命名为`DMA_SxMAR`(Memory Address Register)或类似名称。设置目的地址的起始位置。 - 例如,如果目的是自定义变量`adc_buffer`,地址为`&adc_buffer`。 - 这些寄存器在初始化时由CPU写入地址值。引用中提到,DMA源(目标)地址可以通过类似`DMA_ISCRx`或`DMA_IDCRx`的寄存器配置[^1]。具体寄存器名称因芯片而异(如STM32中为`DMA_CPARx`和`DMA_CMARx`),需查阅相关文档。 #### 3. **设置地址变化方式** 地址可以是固定或自增(递增/递减),这影响数据传输的连续性和效率。配置选项通常通过控制寄存器(如`DMA_CCRx`)中的位字段设置: - **固定地址模式**:地址不变,适用于单次读取或写入固定位置(如读取ADC的单一寄存器)[^1]。数学上,地址变化为常数:$A_{\text{next}} = A_{\text{current}}$。 - **自增地址模式**:每次传输地址自动增加或减少,适用于连续数据块(如数组传输)。地址增量由数据宽度决定: - 如果数据宽度为$W$字节,地址变化为$A_{\text{next}} = A_{\text{current}} + W$(递增)或$A_{\text{next}} = A_{\text{current}} - W$(递减)。 - 引用指出,地址变化方式有四种配置方法:源固定+目的固定、源自增+目的固定、源固定+目的自增、源自增+目的自增[^1]。选择取决于传输类型: - 外设到存储器:通常源地址固定(外设寄存器地址不变),目的地址自增(存储器地址连续写入)[^2]。 - 存储器到外设:通常源地址自增(存储器地址连续读取),目的地址固定(外设寄存器地址不变)。 #### 4. **指定数据长度和传输计数器** 数据长度由传输计数器控制,决定了DMA传输的次数或字节数: - **计数器设置**:DMA控制器使用高位传输计数器(HTC)和低位传输计数器(LTC)共同决定传输长度[^1]。例如: - 在寄存器中设置`DMA_CNDTRx`(如STM32),值为传输数据项的数量(如传输100个字节)。 - 计数器递减到0时,DMA传输结束,并触发中断通知CPU[^3]。 - 数学表示:总传输长度$L = \text{HTC} \times \text{base} + \text{LTC}$,其中base是计数器单位(如字节或字)。 #### 5. **完整配置示例** 以下是一个基于C语言的伪代码示例,展示在嵌入式系统中设置DMA地址的典型步骤(以ADC到存储器的传输为例)。实际实现需根据芯片手册调整寄存器名称。 ```c // 步骤1: 定义源地址和目的地址 volatile uint32_t *ADC_DATA_REG = (uint32_t *)0x40012400; // 源地址: ADC数据寄存器 uint32_t adc_buffer[100]; // 目的地址: 自定义数组 // 步骤2: 初始化DMA控制器 void DMA_Init(void) { // 配置源地址寄存器 (例如 DMA_CPARx) DMA1->CPAR = (uint32_t)ADC_DATA_REG; // 设置源地址ADC寄存器 // 配置目的地址寄存器 (例如 DMA_CMARx) DMA1->CMAR = (uint32_t)adc_buffer; // 设置目的地址为数组起始地址 // 设置地址变化模式: 源地址固定, 目的地址自增 DMA1->CCR |= (1 << 4); // 源地址固定 (例如 MEM2MEM位为0) DMA1->CCR |= (1 << 5); // 目的地址自增 (例如 MINC位为1) // 设置数据长度: 假设传输10032位数据项 DMA1->CNDTR = 100; // 传输计数器 // 启用DMA传输 DMA1->CCR |= (1 << 0); // 激活DMA通道 } ``` #### 6. **注意事项和常见问题** - **真实可靠性**:地址设置必须精确对齐数据宽度(如32地址对齐),否则会导致传输错误。确保地址值有效(通过`&`操作符获取变量地址)。 - **性能优化**:选择合适地址变化模式能提升效率。例如,自增模式减少CPU设置开销,但固定模式适合低延迟外设。 - **错误处理**:DMA传输结束后,检查中断标志或状态寄存器,以确认传输成功[^3]。 - **一般原则**:DMA传输的核心是“设置后不管”,CPU仅在初始化时配置地址和长度,之后由DMA控制器独立工作[^4]。 通过以上步骤,您可以正确设置DMA传输的源地址和目的地址。如果在具体芯片(如STM32或NXP)中实现,请参考其参考手册以获取寄存器细节。
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