關(guān)于STM32 DMAMUX模塊具體的應(yīng)用示例代碼

有人通過公眾號(hào)微信留言，詢問是否有關(guān)于STM32 DMAMUX模塊具體的應(yīng)用示例代碼。同時(shí)，個(gè)人也發(fā)現(xiàn)，雖然STM32片內(nèi)的DMAMUX不是什么新模塊，似乎還是很多人并不太熟悉。這里借機(jī)聊聊這方面的內(nèi)容，重點(diǎn)演示相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)，以供參考。

其實(shí)，DMAMUX作為一個(gè)外設(shè)模塊，操作它并不需要添加太多用戶代碼，尤其是當(dāng)我們基于STM32CubeMx進(jìn)行配置時(shí)。它的主要功能就是為各種DMA請(qǐng)求做DMA傳輸通道的靈活調(diào)度與安排，并配合DMA使用，我們可以把它看成DMA控制器的前端拓展。

DMAMUX模塊大體上由DMA請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)通道和DMA請(qǐng)求發(fā)生器組成，其中每個(gè)DMA請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)通道還配有同步控制單元。DMA請(qǐng)求發(fā)生器可以基于某些事件產(chǎn)生DMA請(qǐng)求申請(qǐng)DMA傳輸。至于同步控制單元，可以簡(jiǎn)單理解為每個(gè)DMA請(qǐng)求最終是否被轉(zhuǎn)發(fā)出去的一個(gè)控制開關(guān)，就像蓄勢(shì)待發(fā)的田徑選手有時(shí)還得等信號(hào)槍響一樣。

上圖是DMAMUX與DMA功能關(guān)聯(lián)示意圖，供理解參考。關(guān)于STM32 DMAMUX的基本功能及特性，可以閱讀本公眾號(hào)的另外一篇分享筆記《STM32芯片中的DMAMUX是干啥用的？》，這里就不對(duì)其功能原理及特性贅述了。

下面使用STM32G0系列Nucleo板重點(diǎn)演示其主要功能的實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)會(huì)用到PC13的外部中斷功能，LPTIM1的輸出功能、USART2外設(shè)和USART1外設(shè)基于DMA方式的通信功能。

我們先看看DMAMUX的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。

DMAMUX對(duì)DMA請(qǐng)求做路由轉(zhuǎn)發(fā)是其基本功能，應(yīng)該也是設(shè)計(jì)它的初衷。我們平常使用該功能時(shí)是沒啥明顯感覺的，就像我們通過HUB讓USB設(shè)備跟PC通信一樣，尤其是在基于STM32CubeMx進(jìn)行配置時(shí)。如果說，你之前用過其它不帶DMAMUX的STM32系列的DMA功能，再來使用帶DMAMUX的DMA功能時(shí)，使用STM32CubeMx工具做DMA配置，會(huì)發(fā)現(xiàn)DMA可選通道突然變多且可隨意選擇。不妨看看下圖基于STM32F4【不帶DMAMUX】和STM32G0系列【內(nèi)置DMAMUX】對(duì)UART2接收進(jìn)行DMA配置時(shí)的情形，差別一目了然。

說到這里，順便介紹下目前內(nèi)置DMAMUX模塊的STM32系列。我從ST官方應(yīng)用筆記AN5224截圖過來，下面這些系列都內(nèi)置了DMAMUX。后面我以STM32G0芯片演示相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)。

我們接下來來看看DMAMUX的第2個(gè)功能---DMA請(qǐng)求生成功能。它能基于某些特定事件產(chǎn)生DMA請(qǐng)求，請(qǐng)求的個(gè)數(shù)可以從1~32之間。這里的特定事件主要是指各種外部中斷事件和少數(shù)幾個(gè)路由通道的DMA事件以及LPTIM的輸出事件。

這里使用STM32G071的PC13外部中斷功能。每次按鍵事件經(jīng)DMAMUX的DMA generator申請(qǐng)10個(gè)DMA請(qǐng)求，讓DMA將內(nèi)存字符數(shù)據(jù)傳輸?shù)経ART2的數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器，最終在串口終端顯示字符串“Key In!”。下面是有關(guān)PC13外部中斷和DMAMUX generator的配置?！咀ⅲ合旅娲a都是基于HAL庫(kù)的】

使用UART2將字符串輸出到串口終端，UART2的基本配置如下：

創(chuàng)建工程，添加下面用戶代碼【基于HAL庫(kù)】后即可驗(yàn)證結(jié)果：

現(xiàn)在繼續(xù)看看DMAMUX的同步功能。針對(duì)該功能，這里再做兩個(gè)小演示。

第一個(gè)演示，用DMA傳輸完成產(chǎn)生觸發(fā)事件去觸發(fā)另一個(gè)DMA傳輸操作。具體來說，我開啟UART2的DMA方式收、發(fā)功能，從串口終端發(fā)送數(shù)據(jù)給UART2，UART2通過DMA方式收到數(shù)據(jù)后，基于DMAMUX產(chǎn)生DMA事件，觸發(fā)UART2將剛才收到的數(shù)據(jù)回顯到串口終端。從串口終端發(fā)送數(shù)據(jù)到再回顯于串口終端一氣呵成，無須CPU參與。

UART2的基本參數(shù)配置跟前面一樣，不重復(fù)貼圖了。下面是有關(guān)UART2 DMA接收的配置：

在上面UART2 DMA接收配置中，使能了DMA 事件功能。該事件將作為UART2 DMA發(fā)送的同步事件。下圖是有關(guān)UART2 DMA發(fā)送的配置，啟用了同步觸發(fā)功能。

基于上面配置創(chuàng)建工程，添加必要代碼即可驗(yàn)證結(jié)果。結(jié)果就是UART2每收到10個(gè)數(shù)據(jù)后立即通過DMA方式回顯在串口終端。見下面截圖：

最后再演示一個(gè)DMAMUX同步功能的實(shí)現(xiàn)案例。使用LPTIM的輸出產(chǎn)生周期性的觸發(fā)事件，作為UART1 DMA發(fā)送的同步事件。每次LPTIM產(chǎn)生觸發(fā)事件，UART1就通過DMA發(fā)送一串字符出去。這里使用UART1自發(fā)自收來驗(yàn)證。顯然,UART1每發(fā)送一串字符出去也同時(shí)收到同一串字符。下面是LPTIM1的參數(shù)配置，沒啥過多解釋的.

下面是有關(guān)UART1 DMA方式收發(fā)功能的配置，重點(diǎn)關(guān)注其DMA發(fā)送的配置。開啟UART1 DMA發(fā)送的同步觸發(fā)，LPTIM輸出的上沿作為其同步事件。至于UART1 DMA接收功能保持常規(guī)配置即可，不做同步也不產(chǎn)生DMA輸出事件。

基于上面配置，添加幾行用戶代碼即可驗(yàn)證結(jié)果。參看下面截圖：

基于上面配置，如果我們不啟動(dòng)LPTIM1的話，可以發(fā)現(xiàn)UART1永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，自然它也接收不到任何數(shù)據(jù)。

關(guān)于STM32 DMAMUX的應(yīng)用演示就介紹到這里。不難看出，使用DMAMUX相關(guān)功能及特性時(shí)，所需應(yīng)用代碼不多也不復(fù)雜，關(guān)鍵在原理及配置。DMAMUX有時(shí)會(huì)給我們的應(yīng)用帶來一些意想不到的方便，可以善加利用。

好，就此打住，下次再聊~！

審核編輯：劉清