STM32G474 | 基于STM32Cubemx HAL 庫實(shí)現(xiàn) DMA 驅(qū)動(dòng) GPIO 高速翻轉(zhuǎn)

說明：本文主要內(nèi)容是從簡單介紹有關(guān)STM32的DMAMUX模塊-電子發(fā)燒友網(wǎng) (elecfans.com)這篇文章摘錄。我是小白，在索引HAL DMA GPIO 翻轉(zhuǎn)時(shí)，沒有找到本文，而在所有DMAMUX才索引到此文。為了方便后續(xù)小白能夠及時(shí)找到此文。我重新做了編譯。并做了相關(guān)程序的驗(yàn)證。對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)做了說明。感謝本文應(yīng)用的3片文章的作者！

目前STM32家族中的很多系列，比如STM32G0/STM32G4/STM32L4+/STM32H7等都內(nèi)置了DMAMUX模塊。有了它一方面使得DMA請(qǐng)求與DMA控制器之間的映射關(guān)系更為靈活方便，另一方面也大大拓展了DMA請(qǐng)求事件，不再局限于外設(shè)事件，比方基于GPIO的外部中斷事件、或者DMA事件本身來觸發(fā)DMA傳輸。

關(guān)于DMAMUX的基本結(jié)構(gòu)及功能原理，這里就不說了，這里重點(diǎn)介紹基于STM32G4芯片，使用GPIO的外部中斷事件觸發(fā)DMA傳輸，通過DMA將內(nèi)存數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾PIO端口的實(shí)現(xiàn)過程，包括基于CubeMx的配置、關(guān)鍵代碼及注意點(diǎn)。

本演示例程基于STM32G4系列的Nucleo板進(jìn)行，按鍵【PC.13】用來觸發(fā)中斷，該中斷事件被配置DMA請(qǐng)求源。板上有個(gè)LED燈與PA.5相連。例程中通過DMA傳輸來修改GPIOA輸出寄存器的內(nèi)容來改變亮燈情況。

要完成的任務(wù)很簡單，按鍵產(chǎn)生外部中斷事件，外部中斷事件與DMAMUX的DMA請(qǐng)求生成器相連，進(jìn)而產(chǎn)生DMA請(qǐng)求，最后觸發(fā)相應(yīng)的DMA控制器完成數(shù)據(jù)傳輸。下面就直接進(jìn)入配置過程。

先通過CubeMx神器做基本的初始化配置【RCC配置就省略不提了】。

注意別忘了使能PC13腳所對(duì)應(yīng)的NVIC控制器配置，即下圖所示配置。

然后，對(duì)DMA進(jìn)行配置。配置也比較簡單，見下圖。注意DMA請(qǐng)求源并非常規(guī)的外設(shè)事件，而是DMA請(qǐng)求發(fā)生器相關(guān)通道，關(guān)于它的配置在圖中下方的藍(lán)色方框那里。

EXTI13事件作為DMAMUX的輸入請(qǐng)求信號(hào)，每次中斷事件產(chǎn)生一個(gè)DMA請(qǐng)求，請(qǐng)求信號(hào)與DMA1的Channel1相連。為了便于演示，我這里將DMA傳輸配置成了循環(huán)模式。

基于上面配置生成初始化代碼，然后添加用戶代碼?；贖AL庫的關(guān)鍵用戶參考代碼如下：

DMA_HandleTypeDef hdma_dma_generator0;

uint16_t DataSource［］={0x5555，0xaaaa，0x5a5a，0xa5a5};

int main（void）

{

HAL_Init（）;

SystemClock_Config（）;

MX_GPIO_Init（）;

MX_DMA_Init（）;

/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_DMAEx_EnableMuxRequestGenerator（&hdma_dma_generator0）;

HAL_DMA_Start（&hdma_dma_generator0 ， （uint32_t）&DataSource，

（uint32_t）&（GPIOA-》ODR），4 ）;

/* USER CODE END 2 */

while （1）

{

}

}

順便提醒下，上面紅色代碼行可能是有些人容易忽視的地方，至少目前庫版本需要手動(dòng)添加這句。

最后，簡單驗(yàn)證下?？纯窗存I時(shí)是否發(fā)生GPIOA輸出的數(shù)據(jù)變化及燈亮暗。

驗(yàn)證過程是沒啥問題的，跟預(yù)期效果一致。這里特意分享整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程以供有需要的工程師參考。有關(guān)STM32的DMAMUX模塊的簡單介紹可以閱讀下面的文章《《STM32芯片中的DMAMUX是干啥用的》》。OK，下次再聊。

我使用TIM1-CH1的輸出作為觸發(fā)鏈接到EXTI引腳上面周期觸發(fā)DMA搬運(yùn)。474主頻160MHz，搬運(yùn)速度為20MHz。而TIM1-CH1的觸發(fā)頻率可以達(dá)到80Hz。下圖從“AN2548_STM32F。。。。?！蔽臋n摘錄，即一個(gè)DMA搬運(yùn)周期約6個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘。我現(xiàn)在是反過來從內(nèi)存搬運(yùn)到外設(shè)，算下來是8個(gè)時(shí)鐘。基本正常。如果直接用CPU搬運(yùn)則可以達(dá)到160MHz（CPU搬運(yùn)時(shí)間為1個(gè)系統(tǒng)主頻）。但是由于GPIO輸出達(dá)不到160MHz因此輸出波形異常。把主頻降低到120MH在，輸出正常，可以達(dá)到120MHz刷新。

z這篇文章介紹的方法刷新速度與上面的速度相同（已經(jīng)測試）“ STM32 | 基于 HAL 庫實(shí)現(xiàn) DMA 驅(qū)動(dòng) GPIO 高速翻轉(zhuǎn)_stm32 dma gpio_羽墨志的博客-CSDN博客”但是這個(gè)方法沒辦法周期觸發(fā)同步。

在STM32G474 中要使用M to M搬運(yùn)，需要使用下面2條語句：

HAL_DMAEx_EnableMuxRequestGenerator（&hdma_memtomemX_channelX）; ///上面這篇文章沒有這句，無法在474內(nèi)得到期望結(jié)果。

HAL_DMA_Start(&hdma_memtomem_dma1_channel1, (uint32_t)(dma_buff), (uint32_t)(&GPIOB->ODR), sizeof(dma_buff)/sizeof(dma_buff[0]));

大家也可以再參閱一下這篇文章“DMAMUX模塊的大致原理及基本框架-電子發(fā)燒友網(wǎng) (elecfans.com)””

審核編輯黃宇