DMA简介:
DMA(Direct Memory Access,直接存储器存取),是一种可以减轻CPU工作量的数据存取方式,如今被广泛的使用。它在传输数据的同时,CPU可以做其他事,比如数据运算或者响应中断等,DMA就给CPU分担了不少的工作量!
DMA工作分析:
如图,我们可以看到STM32内核,存储器,外设及DMA的连接,这些硬件最终通过各种各样的线连接到总线矩阵中,硬件结构之间的数据转移都经过总线矩阵的协调,使各个外设和谐的使用总线来传输数据。
下面看有与没有DMA的情况下,ADC采集的数据是怎样存放到SRAM中的?
1.如果没有DMA,CPU传输数据还要以内核作为中转站,比如要将ADC采集的数据转移到到SRAM中,这个过程是这样的:内核通过DCode经过总线矩阵协调,使用AHB把外设ADC采集的数据,然后内核,DCode再通过总线矩阵协调把数据存放到内存SRAM中。
2.有DMA的话,DMA控制器的DMA总线与总线矩阵协调,使用AHB把外设ADC采集的数据经由DMA通道存放到SRAM中,这个数据的传输过程中,完全不需要内核的参与,也就是CPU的参与,不过DMA传输时要对DMA外设发出请求,才会触发其工作。
下面我是通过串口通信的例子来学习DMA的!
主函数main.c:
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- uint8_t sendbuff[500];
- uint16_t i;
- int main()
- {
- printf_init();
- dma_init();
- for(i=0;i<500;i++)
- {
- sendbuff[i] = 0xaf;
- }
- USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
- LED3_ON;
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- while(1);
这个主函数实现的功能是利用DMA把数据(数组,数组里面的存放了500个AF字符)从内存转移到外设(串口),最后通过串口传输到我们的PC上显示。为了证明DMA在搬运数据的同时,CPU还可以做其他事,于是将LED3点亮,来测试一下。主函数至于为啥加while(1),才会产生中断?还不明白。。。
DMA配置dma.c:
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- void dma_init()
- {
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- DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
- RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
- NVIC_Config();
- /*DMA配置*/
- DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base; //串口数据寄存器地址
- DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = ( uint32_t)sendbuff; //内存地址(要传输的变量的指针)
- DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //方向(从内存到外设)
- DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 500; //传输内容的大小
- DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址不增
- DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址自增
- DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =
- DMA_PeripheralDataSize_Byte ; //外设数据单位
- DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize =
- DMA_MemoryDataSize_Byte ; //内存数据单位
- DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ; //DMA模式:一次传输,循环
- DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium ; //优先级:高
- DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //禁止内存到内存的传输
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- DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure); //配置DMA1的4通道
- DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);
- DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE); //配置DMA发送完成后产生中断
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- }
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- static void NVIC_Config(void)
- {
- NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
- /*中断配置*/
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
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- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
- }
这里的串口数据寄存器地址配置是参考STM32的datasheet来设置的,USART1_DR_Base是一个宏,#define USART1_DR_Base 0x40013804,至于地址为啥是这个,请看下图:
存储器映射图,找到USART1的基址,再看USART1数据寄存器偏移地址就可以知道串口1的地址了。
至于在配置DMA1通道时,那里为啥是通道4,而不是其它通道,请看下图:
dma.h:
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- extern uint8_t sendbuff[500];
- static void NVIC_Config(void);
- void dma_init(void);
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串口配置:printf.c
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- int fputc(int ch,FILE *f)
- {
- while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
- USART_SendData(USART1,( unsigned char)ch);
- while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
- return (ch);
- }
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- void printf_init(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
-
- /*config USART clock*/
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
- /*USART1 GPIO config*/
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
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- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_10;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING; //复用开漏输入
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
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- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
- GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
- /*USART1 mode Config*/
- USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
- USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
- USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
- USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
- USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
- USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
- USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
- USART_Cmd(USART1,ENABLE);
printf.h:
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- void printf_init(void);
- int fputc(int ch,FILE *f);
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中断代码:stm32f10x_it.c
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- void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
- {
- if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)==SET)
- {
- LED3_OFF;
- DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
- }
- }
效果图: