詳解STM32的DMA功能

本文將介紹STM32的DMA功能；

①DMA介紹

②STM32F4-DMA功能框圖及詳解

③DMA的增量設置、模式、中斷

①DMA介紹

DMA是direct memory access的縮寫，即直接存儲器訪問；DMA是通過硬件在RAM和IO設備之間開辟一條通道,使得采集到的數(shù)據(jù)直接存到RAM，使得數(shù)據(jù)的傳輸不需要經(jīng)過CPU讀數(shù)據(jù)再將數(shù)據(jù)放入RAM、這樣極大提高了CPU的效率。

②STM32F4-DMA功能框圖及詳解

外設通道：

STM32F4具有2個DMA控制器，每個DMA控制器有8個數(shù)據(jù)流，每個數(shù)據(jù)流可以從8個外設請求中選擇一個作為該數(shù)據(jù)流的外設通道；外設通道就是數(shù)據(jù)流的源地址或者目標地址；外設通道的選擇可以通過DMA數(shù)據(jù)流x的配置寄存器DMA_SxCR的CHSEL[2:0]位配置；

以下是DMA1的外設通道表：

數(shù)據(jù)流仲裁：當同時存在多個數(shù)據(jù)流在工作時，需要數(shù)據(jù)流仲裁器管理判斷數(shù)據(jù)流的優(yōu)先傳輸；數(shù)據(jù)流傳輸?shù)膬?yōu)先級可以通過配置控制寄存器DMA_SxCR的PL[1:0]位，來選擇優(yōu)先級為非常高、高、中、低；當多個數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級相同時，數(shù)據(jù)流的編號越低、優(yōu)先級越高；

數(shù)據(jù)FIFO：

每個數(shù)據(jù)流都有一個4字（16字節(jié)、4個32位寄存器）FIFO（先進先出存儲器緩沖區(qū)），DMA的傳輸具有FIFO模式和直接模式；

直接模式：當出現(xiàn)DMA請求時，會進行數(shù)據(jù)的傳輸?shù)酱鎯ζ?；若DMA的請求配置設置為存儲器到外設模式傳輸數(shù)據(jù)時，DMA會將數(shù)據(jù)從存儲器預加載到FIFO中、當外設觸發(fā)DMA請求時數(shù)據(jù)立即傳輸給外設；

FIFO模式：當數(shù)據(jù)量達到一定數(shù)量時，進行數(shù)據(jù)的傳輸；可以通過配置DMA_SxFCR的FTH[1:0]位來設置FIFO的閾值級別為FIFO的1/4 、2/4 、3/4。如果數(shù)據(jù)量達到閾值則FIFO中的數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)侥繕说刂罚?/span>

4-5、外設端口、存儲器端口：

DMA1的控制器的存儲器端口接在AHB總線上，外設端口接在APB1外設上；所以DMA1可以控制數(shù)據(jù)在外設與存儲器之間傳輸，但不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)在存儲器與存儲器之間傳輸；

DMA2的控制器的存儲器端口和外設端口都有接到AHB總線上說以與DMA1相比，DMA2比DMA1多一個數(shù)據(jù)在存儲器與存儲器之間傳輸?shù)哪Ｊ剑?/p>

③DMA的增量設置、模式、中斷

DMA的傳輸模式：DMA的傳輸模式有外設與外設之間的傳輸、外設與存儲器之間的傳輸、存儲器與存儲器之間的傳輸；模式的選擇可以通過DMA_SxCR寄存器的DIR[1:0]位控制；

DMA傳輸?shù)脑?、目的、長度：

外設寄存器地址在DMA_SxPA寄存器中設置；

存儲器地址在DMA_SxM0AR寄存器中設置；

數(shù)據(jù)的傳輸量在寄存器DMA_CNDTRx中設置

傳輸數(shù)據(jù)的位寬在DMA_SxCR寄存器的PSIZE MSIZE位設置（盡量設置為一致）

DMA的增量設置：

通過設置DMA_SxCR寄存器中的PINC MINC位的狀態(tài)，可以使得外設和存儲器在每次數(shù)據(jù)傳輸后地址遞增或地址不變；當選擇為遞增模式后，地址的增量就是數(shù)據(jù)的位寬

循環(huán)模式：循環(huán)模式用于循環(huán)處理緩存區(qū)和連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸（ADC的掃描模式），可以通過DMA_SxCR寄存器中的CIRC位來選擇為循環(huán)模式；循環(huán)模式下當一輪數(shù)據(jù)傳輸完成后，下一次開始的地址和上一次的數(shù)據(jù)傳輸?shù)刂芬粯樱?/p>

DMA的單次傳輸和突發(fā)傳輸：

DMA有單次傳輸和突發(fā)傳輸，DMA控制器可以產(chǎn)生4、8、16個節(jié)拍的增量突發(fā)傳輸（原本一次傳輸一個數(shù)據(jù)位寬，4個節(jié)拍就是4個數(shù)據(jù)位寬一次性一起傳輸）；突發(fā)傳輸?shù)拇笮⊥ㄟ^DMA_SxCR寄存器中的MBURST[1:0]和PBURST[1:0]位對兩個AHB端口獨立配置；

在突發(fā)傳輸下、AHB的總線仲裁器會一直授權(quán)給DMA主總線AHB的傳輸會鎖定其它總線暫時使用不了，使得突發(fā)傳輸不可被打斷從而保證了數(shù)據(jù)的一致性；

每個DMA數(shù)據(jù)流在傳輸?shù)臅r候可以觸發(fā)以下中斷：

在DMA_xISR中可以設置、查看狀態(tài)；