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DMA简介(1)
DMA,全称为:Direct Memory Access(即直接存储器访问),DMA 用来提供在外设和存储器之间、存储器和存储器之间的高速数据传输。当 CPU 初始化这个传输动作,传输动作本身是由DMA控制器 来实行和完成。DMA传输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的,因为DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输,也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程,而是直接通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路,能使 CPU 的效率大为提高。
STM32 最多有 2 个 DMA 控制器(DMA2 仅存在大容量产品中),DMA1 有 7 个通道(如上图所示),DMA2 有 5个通道。每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。 例如,在通道 1 上有以下几个DMA请求:ADC1、 TIM2_CH3、 TIM4_CH1。
由上可知,每一条独立的DMA通道都对应着若干个可以产生DMA请求的置外设,这些DMA请求信号通过逻辑或后输出到对应的DMA通道上,如通道1就是由ADC1、 TIM2_CH3和 TIM4_CH1产生的DMA请求信号通过逻辑或后输出到通道1上,所以每一条通道任意一个时刻只能输出一个DMA请求(由于逻辑或是只要有一个请求信号便会输出到通道上,意味着在出现两个或以上的DMA请求信号的情况下无法分别到底是哪个外设的请求,因此,我们在使用某一条通道时,应尽可能做到只有一个外设的DMA请求或者时分复用)。
仲裁器是用来协调各个 DMA 通道的优先级(这里我们所说的优先级指的是DMA通道的优先级,而不是来自外设的DMA请求的优先级)。然后,再由仲裁器根据优先级来处理各个通道的
从外设(TIMx、ADC、SPIx、I2Cx 和 USARTx)产生的 DMA 请求,通过逻辑或输入到DMA 控制器,这就意味着同时只能有一个请求有效(从7个通道输出的请求信号只有一个有效)。外设的 DMA 请求可以通过设置相应的外设寄存器中的控制位,被独立地开启或关闭。 下表是 DMA1 各通道一览表:
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上表中的各个DMA通道所对应的DMA请求信号的逻辑或,如下图所示,例如:在通道 1 上的几个DMA请求信号(ADC1、 TIM2_CH3、 TIM4_CH1),这几个DMA请通过逻辑或后输出到通道 1 的(见下图),这样我们在同一时间,就只能使处理其中一个DMA请求,其他通道也是类似的情况。
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DMA寄存器
注意: 下面所列举的所有寄存器中,所有与通道6和通道7相关的位,对DMA2都不适用(因为DMA2只有5个通道,而且不是所有型号的STM32都有DMA2)
1.DMA 中断状态寄存器(DMA_ISR)
如果开启了 DMA_ISR 寄存器中所描述的事件(三个事件:传输错误、传输过半、传输完成)的中断,在达到条件后(标志位置1)就会跳到中断服务函数里面去;如果没开启中断,我们也可以通过查询这些标志位来获得当前 DMA 传输的状态。这里常用的是TCIFx(传输完成标志位,即标志着DMA通道传输完成与否)。上述所说的事件有以下:
1. 通道X传输错误标志位 :表示传输过程出现错误。 2. 通道X半传输标志位 :表示数据传输了一半。 3. 通道X传输完成标志位 :表示数据传输完成。
4. 通道X全局中断标志位 :上述三个事件任意一个有效,该位都会置位,产生中断请求(若开了中
断的话)。
注意:这个寄存器为只读寄存器,所以在这些位被置位之后,只能通过其他的操作来清零(在DMA_IFCR对应位写一来清零)。
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2.DMA 中断标志清除寄存器(DMA_IFCR)。
该寄存器是用来清除寄存器DMA_ISR中相应的标志位的(通过写1来清0)。由软件清零或置位
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3. DMA通道x传输数量寄存器:DMA_CNDTRX (x=1…7)
用低16位来表示要传输的字节数量:可以是0~65535。通道开启后该寄存器变为只读,指示剩余的待传输的字节数目,寄存器容在每次DMA传输后递减。数据传输结束后,寄存器的容或者变为0;或者当该通道配置为自动重加载模式(即循环模式)时,这个寄存器的容将被自动重新加载为之前配置的数值。 当寄存器的容为0时,无论通道是否开启,都不会发生任何数据传输。
注意:每次DMA传输的字节数是由通道配置寄存器DMA_CCRx中的PSIZE和MSIZE共同决定的(一般它们的值是相等),可以是8位(字节)、16位(半字)或者32位(字)。此时DMA_CNDTRx中相应减少的值为1、2、4。
4. DMA通道x配置寄存器:DMA_CCRx(x=1…7)
该寄存器共有7个,每一个对应一条DMA通道 。作用由下图所示: .