STM32之DMA實例

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DMA簡介：

  DMA(Direct Memory Access，直接存儲器存取)，是一種可以減輕CPU工作量的數據存取方式，如今被廣泛的使用。它在傳輸數據的同時，CPU可以做其他事，比如數據運算或者響應中斷等，DMA就給CPU分擔了不少的工作量！

DMA工作分析：

                                                                  

如圖，我們可以看到STM32內核，存儲器，外設及DMA的連接，這些硬件最終通過各種各樣的線連接到總線矩陣中，硬件結構之間的數據轉移都經過總線矩陣的協調，使各個外設和諧的使用總線來傳輸數據。

下面看有與沒有DMA的情況下，ADC采集的數據是怎樣存放到SRAM中的？

1.如果沒有DMA,CPU傳輸數據還要以內核作為中轉站，比如要將ADC采集的數據轉移到到SRAM中，這個過程是這樣的：內核通過DCode經過總線矩陣協調，使用AHB把外設ADC采集的數據，然后內核，DCode再通過總線矩陣協調把數據存放到內存SRAM中。

2.有DMA的話，DMA控制器的DMA總線與總線矩陣協調，使用AHB把外設ADC采集的數據經由DMA通道存放到SRAM中，這個數據的傳輸過程中，完全不需要內核的參與，也就是CPU的參與，不過DMA傳輸時要對DMA外設發出請求，才會觸發其工作。

下面我是通過串口通信的例子來學習DMA的！

主函數main.c:

 

1. #include <stdio.h>
2. uint8_t sendbuff[500];
3. uint16_t i;
4. int main()
5. {
6. printf_init();
7. dma_init();
8. for(i=0;i<500;i++)
9. {
10. sendbuff[i] = 0xaf;
11. }
12. USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
13. LED3_ON;
14.  
15. while(1);

這個主函數實現的功能是利用DMA把數據（數組，數組里面的存放了500個AF字符）從內存轉移到外設（串口），最后通過串口傳輸到我們的PC上顯示。為了證明DMA在搬運數據的同時，CPU還可以做其他事，於是將LED3點亮，來測試一下。主函數至於為啥加while(1)，才會產生中斷？還不明白。。。

DMA配置dma.c:

 

1. #include "stm32f10x.h"
2. #include "stm32f10x_rcc.h"
3. #include "stm32f10x_usart.h"
4. #include "stm32f10x_dma.h"
5. #include "misc.h"
6. #include "dma.h"
7. void dma_init()
8. {
9.  
10. DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
11. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
12. NVIC_Config();
13. /*DMA配置*/
14. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base; //串口數據寄存器地址
15. DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = ( uint32_t)sendbuff; //內存地址(要傳輸的變量的指針)
16. DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //方向(從內存到外設)
17. DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 500; //傳輸內容的大小
18. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設地址不增
19. DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //內存地址自增
20. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =
21. DMA_PeripheralDataSize_Byte ; //外設數據單位
22. DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize =
23. DMA_MemoryDataSize_Byte ; //內存數據單位
24. DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ; //DMA模式：一次傳輸，循環
25. DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium ; //優先級：高
26. DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //禁止內存到內存的傳輸
27.  
28. DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure); //配置DMA1的4通道
29. DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);
30. DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE); //配置DMA發送完成后產生中斷
31.  
32. }
33.  
34. static void NVIC_Config(void)
35. {
36. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
37. /*中斷配置*/
38. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
39.  
40. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
41. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
42. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
43. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
44. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
45. }

這里的串口數據寄存器地址配置是參考STM32的datasheet來設置的，USART1_DR_Base是一個宏，#define USART1_DR_Base 0x40013804,至於地址為啥是這個，請看下圖：

存儲器映射圖，找到USART1的基址，再看USART1數據寄存器偏移地址就可以知道串口1的地址了。

至於在配置DMA1通道時，那里為啥是通道4,而不是其它通道，請看下圖：

dma.h:

 

1. #ifndef _dma_H
2. #define _dma_H
3. #include "stm32f10x.h"
4. #define USART1_DR_Base 0x40013804;
5. extern uint8_t sendbuff[500];
6. static void NVIC_Config(void);
7. void dma_init(void);
8.  
9. #endif

串口配置：printf.c

1. #include "printf.h"
2. #include "stm32f10x.h"
3. #include "stm32f10x_rcc.h"
4. #include "stm32f10x_gpio.h"
5. #include "stm32f10x_usart.h"
6. #include "misc.h"
7.  
8. int fputc(int ch,FILE *f)
9. {
10. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
11. USART_SendData(USART1,( unsigned char)ch);
12. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
13. return (ch);
14. }
15.  
16. void printf_init(void)
17. {
18. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
19. USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
20.  
21. /*config USART clock*/
22. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
23. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
24. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
25. /*USART1 GPIO config*/
26. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
27. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出
28. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
29. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
30.  
31. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_10;
32. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING; //復用開漏輸入
33. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
34. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
35.  
36. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;
37. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
38. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
39. GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
40. /*USART1 mode Config*/
41. USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
42. USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
43. USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
44. USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
45. USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
46. USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
47. USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
48. USART_Cmd(USART1,ENABLE);

printf.h:

 

1. #ifndef __printf_H
2. #define __printf_H
3.  
4. #include "stm32f10x.h"
5. #include <stdio.h>
6. #define LED3_ON GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3)
7. #define LED3_OFF GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3)
8. void printf_init(void);
9. int fputc(int ch,FILE *f);
10.  
11. #endif

中斷代碼：stm32f10x_it.c

1. #include "stm32f10x_it.h"
2. #include "stm32f10x.h"
3. #include "printf.h"
4. void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
5. {
6. if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)==SET)
7. {
8. LED3_OFF;
9. DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
10. }
11. }

效果圖：