雅特力AT32F402/F405 DMA使用指南

DMA簡介

DMA控制器的作用不僅在增強系統(tǒng)性能并減少處理器的中斷生成，而且還針對32位MCU應用程序專門優(yōu)化設計。DMA控制器為存儲器到存儲器，存儲器到外設和外設到存儲器的傳輸提供了7個通道。每個通道都支持外設的DMA請求映射到任意通道上。圖1. DMA控制器架構

DMAMUX簡介

對于如何將外設的DMA請求映射到任意的數(shù)據(jù)流通道上，就需要使用到DMAMUX。DMAMUX針對每個外設都設計了獨有的ID號，使用者只需要將此ID號寫入對應的寄存器中并打開DMAMUX功能即可。DMAMUX的引入，使得DMA相較于傳統(tǒng)DMA控制器變得更加靈活，使用者可以隨意的分配7個通道的使用情況，不必再糾結與某個IP的DMA請求只能固定使用在某個或某幾個通道上。各IP對應ID號如下表：表1. 各IP對應ID號列表

注：表格中“DMAMUX請求”為ID號；“來源”為各IP的DMA請求。

DMA功能解析

可編程數(shù)據(jù)寬度

DMA控制器的通道可支持傳輸不同數(shù)據(jù)寬度，byte/halfword/word。通過DMA_CxCTRL中的PWIDTH和MWIDTH位可以對源數(shù)據(jù)和目標數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寬度進行編程，通常情況下需要設置PWIDTH和MWIDTH位相等，當PWIDTH不等于MWIDTH時，會依據(jù)PWIDTH/MWIDTH設定將資料對齊。圖2. PWIDTH：byte, MWIDTH：half-word圖3. PWIDTH：half-word, MWIDTH：word

配置DMAMUX

在M2P與P2M模式下，必須配置DMAMUX，否則DMA不會響應外設DMA請求。DMAMUX的作用是為外設的DMA請求復用通道，即任何一個外設的DMA請求可以映射到DMA1/DMA2的任意通道，這大大增加了DMA通道分配的靈活性。配置DMAMUX比較簡單，只需調用專門提供的兩個接口函數(shù)即可：

配置請求生成器模塊

在配置了DMAMUX時，可選擇配置DMA請求生成器模塊，模塊一共有4個請求生成器通道。此模塊無需任何傳統(tǒng)外設（如TIMER、SPI等）提供DMA請求，可通過外部EXINT輸入作為DMA請求源輸入。配置請求生成器模塊較為簡單，只需調用專門提供的接口函數(shù)即可：

配置請求同步模塊

在配置了DMAMUX時，可選擇配置DMA同步模塊，模塊一共有7個同步通道。使能此功能后，當外設產生DMA請求時，DMA不會馬上響應并傳輸數(shù)據(jù)，而是要等待同步信號的到來，當接收到同步信號后，DMA才會根據(jù)配置傳輸數(shù)據(jù)；同步信號可由外部EXINT輸入提供配置同步模塊較為簡單，只需調用專門提供的接口函數(shù)即可：

DMA配置解析

以下對DMA的配置接口及流程進行說明。

函數(shù)接口

表2. 通道配置函數(shù)列表

數(shù)據(jù)流配置

• 設置外設地址（CxPADDR寄存器）數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏纪庠O地址，在傳輸過程中不可被改變。
• 設置存儲器地址（CxMADDR寄存器）數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏純却娴刂?，在傳輸過程中不可被改變。
• 配置數(shù)據(jù)傳輸量（CxDTCNT寄存器）可編程的傳輸數(shù)據(jù)長度最大為65535。在傳輸過程中，該傳輸數(shù)據(jù)量的值會逐漸遞減。
• 數(shù)據(jù)流配置（CxCTRL寄存器）包含通道優(yōu)先級，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、寬度、地址增量模式、循環(huán)模式和中斷方式。優(yōu)先級（CHPL）分為4個等級，最高優(yōu)先級、高優(yōu)先級、中等優(yōu)先級和低優(yōu)先級。若有2個流優(yōu)先級設定相同，則較低編號的流有較高的優(yōu)先權。舉例，流1優(yōu)先于流2。數(shù)據(jù)傳輸方向（DTD）分為存儲器到外設（M2P），外設到存儲器（P2M）或存儲器到存儲器（M2M）傳輸。在存儲器到存儲器傳輸模式下不允許使用循環(huán)模式、雙緩沖模式和直接模式。數(shù)據(jù)傳輸寬度（PWIDTH/MWIDTH）根據(jù)實際使用情景，可配置寬度為byte、halfword、word。地址增量模式（PINCM/MINCM）當通道配置設定為增量模式時，下一筆傳輸?shù)牡刂穼⑹乔耙还P傳輸?shù)刂芳由蟼鬏攲挾龋≒WIDTH/MWIDTH）。循環(huán)模式（LM）當流配置設定為循環(huán)模式時，在最后一次傳輸后CxDTCNT寄存器的內容會恢復成初始值。
• 使能DMAMUX（MUXSEL寄存器的TBL_SEL位）在非存儲器到存儲器（M2M）模式下時，需要使能DMAMUX功能，才能啟動數(shù)據(jù)流響應外設的DMA請求。
• 寫入外設ID號（MUXCxCTRL寄存器的REQSEL）在非存儲器到存儲器（M2M）模式下時，需要將外設的DMA請求ID號寫入，才能啟動數(shù)據(jù)流響應外設的DMA請求。
• 打開數(shù)據(jù)流（CxCTRL寄存器的CHEN位）

配置流程

• 打開DMA時鐘；
• 調用通道復位函數(shù)復位數(shù)據(jù)流；
• 調用結構體初始化函數(shù)初始化通道配置結構體；
• 調用初始化函數(shù)初始化通道；
• 調用DMAMUX使能函數(shù)以及ID號寫入函數(shù)配置DMAMUX相關內容；
• 調用通道使能函數(shù)開啟通道。