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第40章 STM32H7的BDMA基礎知識和HAL庫API
本章節為大家講解BDMA（Basic direct memory access controller，基本直接存儲器訪問控制器），相比通用的DMA1和DMA2，BDMA功能稍弱，支持一些基本的DMA功能。
40.1 初學者重要提示
40.2 BDMA基礎知識
40.3 BDMA的HAL庫用法
40.4 源文件stm32h7xx_hal_dma.c
40.5 總結
40.1 初學者重要提示
- BDMA只能操作D3域的存儲器和外設，這點比較重要，操作的時候容易被遺忘。詳情看本章2.6小節。
- BDMA支持8路通道。雖然是8路，但這8路不是並行工作的，而是由BDMA的仲裁器決定當前處理哪一路。
- BDMA不支持硬件FIFO，但是支持雙緩沖。
- BDMA不支持突發模式。
- BDMA最大傳輸次數65535次，每次傳輸單位可以是字節、半字和字。
- BDMA的循環模式不可用於存儲器到存儲器模式。
- HAL庫沒有配套BDMA的雙緩，當前的HAL庫V1.3.0版本沒有對雙緩沖進行支持，詳情看此貼：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=91149 。
40.2 BDMA基礎知識
BDMA的幾個關鍵知識點放在開頭說：
- 由於總線矩陣的存在，各個主控的道路四通八達，從而可以讓DMA和CPU同時開工，但是注意一點，如果他們同時訪問的同一個外設，會有一點性能影響的。
- BDMA支持存儲器到外設，外設到存儲器，存儲器到存儲器和外設到外設的傳輸，其中外設到外設的傳輸，DMA1和DMA2是不支持的，這個模式在低功耗模式下比較有用。
- BDMA只有一個AHB總線主控，而DMA1和DMA2是有兩個的，可以分別用於源地址和目的地址的傳輸。
- 源地址和目的地址的數據寬度可以不同，但是數據地址必須要跟其數據類型對齊。比如源地址是uint32類型的，那么此數組的地址必須4字節對齊。
- BDMA主要有兩種模式，一個是Normal正常模式，傳輸一次后就停止傳輸；另一種是Circular循環模式，會一直循環的傳輸下去，即使有DMA中斷，傳輸也是一直在進行的。
- BDMA的通道請求（Channel0 – Channel7）的優先級可編程，分為四級Very high priority，High priority，Medium priority和Low priority。通道的優先級配置相同的情況下，如果同時產生請求，會優先響應編號低的，即Channel0優先響應。
40.2.1 BDMA硬件框圖
認識一個外設，最好的方式就是看他的框圖，方便我們快速的了解BDMA的基本功能，然后再看手冊了解細節。框圖如下所示：
（注：ST做的DMA框圖沒有其它外設做的好，不夠詳細）
通過這個框圖，我們可以得到如下信息：
- bdma_tcif[0:7]接口
通道0 – 通道7的傳輸完成標志。
- bdma_it[0:7]接口
通道0 – 通道7的中斷觸發。
- bdma_req[0:7]接口
通道0 –通道7的請求信號接口。
- Arbiter仲裁器
用於仲裁當期要處理的DMA請求。通過這里我們可以看出雖然是8路，但這8路不是並行工作的，而是由BDMA的仲裁器決定當前處理哪一路。
- AHB總線接口
BDMA只有一個AHB總線主控，而DMA1和DMA2是有兩個的，可以分別用於源地址和目的地址的傳輸。
DMA1和DMA2:
BDMA:
40.2.2 BDMA傳輸
BDMA支持如下幾種傳輸模式：
- 存儲器到外設。
- 外設到存儲器。
- 存儲器到存儲器。
- 外設到外設的傳輸。
其中外設到外設的傳輸，DMA1和DMA2是不支持的，這個模式在低功耗模式下比較有用。
關於這幾種傳輸方式要注意以下兩個問題：
- 源地址和目的地址的數據寬度可以不同，但是數據地址必須要跟其數據類型對齊。比如源地址是uint32類型的，那么此數組的地址必須4字節對齊。
- BDMA不可以操作TCM區，其它的SRAM區均可操作，在第25章專門講解過這個問題。
- 拓展知識
MDK中全局變量的數據對齊問題說明：
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=13511 。
40.2.3 BDMA的循環模式和正常模式
BDMA主要有兩種模式，一個是Normal正常模式，傳輸一次后就停止傳輸；另一種是Circular循環模式，會一直循環的傳輸下去，即使有DMA中斷，傳輸也是一直在進行的。
這兩種模式各有用途。
- Normal正常模式
適合用於單次傳輸，比如存儲器到存儲器的數據復制粘貼，又比如串口的數據單次發送，下次還需要發送的時候，使能下即可。
- Circular循環模式
適合用於需要連續傳輸的場合，比如定時器觸發BDMA實現任意IO的PWM輸出。
另外特別注意，循環模式不可用於存儲器到存儲器模式。
40.2.4 BDMA數據封裝和解封
獨立的源和目標傳輸寬度（字節、半字、字）：源和目標的數據寬度不相等時， DMA 自動封裝/解封必要的傳輸數據來優化帶寬。無需像F1系列那樣強行要求數據緩沖的4字節對齊。下面是各種源地址和目的地址數據寬度傳輸4次的效果，可以幫助大家更好的理解。
40.2.5 BDMA雙緩沖
BDMA也是支持雙緩沖模式的，雙緩沖的含義是源地址或者目的地址可以設置兩個緩沖區，這種方式的好處是一個緩沖區在接收或者發送數據的時候，另一個緩沖區可以動態更新數據或者處理已經接收到的數據。
當用戶開啟了BDMA傳輸完成中斷后，通過寄存器CCRx的CT位判斷當前使用的是哪個緩沖區
- 如果CT = 1表示當前正在使用緩沖區1，即寄存器BDMA_CM1ARx記錄的地址。
- 如果CT = 0表示當前正在使用緩沖區0，即寄存器BDMA_CM0ARx記錄的地址。
另外注意，存儲器到存儲器的BDMA傳輸不支持雙緩沖模式，僅可以用於存儲器到外設或者外設到存儲器。
40.2.6 BDMA可以操作的區域
根據第3章的總線互聯方式，BDMA僅可以操作：AHB4，APB4的外設以及SRAM4，Backup RAM。
實際應用的時候要特別注意，防止操作錯誤。
40.3 BDMA的HAL庫用法
BDMA的HAL庫用法其實就是幾個結構體變量成員的配置和使用，然后配置GPIO、時鍾，並根據需要配置NVIC、中斷和DMA。下面我們逐一展開為大家做個說明。
40.3.1 BDMA寄存器結構體
BDMA相關的寄存器是通過HAL庫中的結構體DMA_TypeDef和DMA_Stream_TypeDef定義的，在stm32h743xx.h中可以找到這個類型定義：
注：當前的HAL庫版本V1.3.0對CMAR寄存器的定義不完善，詳情看此貼：
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=91207 。
typedef struct { __IO uint32_t ISR; /*!< DMA interrupt status register, Address offset: 0x00 */ __IO uint32_t IFCR; /*!< DMA interrupt flag clear register, Address offset: 0x04 */ } BDMA_TypeDef; typedef struct { __IO uint32_t CCR; /*!< DMA channel x configuration register Addr offset: 0x08 + 0x14 * x,x = 0 to 7 */ __IO uint32_t CNDTR;/*!< DMA channel x number of data register Addr offset: 0x0C + 0x14 * x,x = 0 to 7 */ __IO uint32_t CPAR; /*!< DMA channel x peripheral address register Addr offset: 0x10 + 0x14 * x, x = 0 to 7*/ __IO uint32_t CMAR; /*!< DMA channel x memory address register, Addr offset: 0x14 + 0x14 * x, x = 0 to 7 */ } BDMA_Channel_TypeDef;
__IO表示volatile, 這是標准C語言中的一個修飾字，表示這個變量是非易失性的，編譯器不要將其優化掉。core_m7.h 文件定義了這個宏：
#define __O volatile /*!< Defines 'write only' permissions */ #define __IO volatile /*!< Defines 'read / write' permissions */
與其它外設的的定義方式不同，BDMA有8組通道，每個通道都有一組BDMA_Channel_TypeDef結構體所定義的寄存器。
解決這個問題的辦法就是定義一套BDMA_Channel0 - BDMA_Channel7來解決，定義在stm32h743xx.h文件。
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000) #define D3_AHB1PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x18020000) #define BDMA_BASE (D3_AHB1PERIPH_BASE + 0x5400) #define BDMA ((BDMA_TypeDef *) BDMA_BASE) #define BDMA_Channel0_BASE (BDMA_BASE + 0x0008) #define BDMA_Channel1_BASE (BDMA_BASE + 0x001C) #define BDMA_Channel2_BASE (BDMA_BASE + 0x0030) #define BDMA_Channel3_BASE (BDMA_BASE + 0x0044) #define BDMA_Channel4_BASE (BDMA_BASE + 0x0058) #define BDMA_Channel5_BASE (BDMA_BASE + 0x006C) #define BDMA_Channel6_BASE (BDMA_BASE + 0x0080) #define BDMA_Channel7_BASE (BDMA_BASE + 0x0094) <-----展開下面的宏定義，(BDMA_Channel_TypeDef *) 0x58025408 #define BDMA_Channel0 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel0_BASE) #define BDMA_Channel1 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel1_BASE) #define BDMA_Channel2 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel2_BASE) #define BDMA_Channel3 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel3_BASE) #define BDMA_Channel4 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel4_BASE) #define BDMA_Channel5 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel5_BASE) #define BDMA_Channel6 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel6_BASE) #define BDMA_Channel7 ((BDMA_Channel_TypeDef *) BDMA_Channel7_BASE)
我們訪問BDMA的ISR寄存器可以采用這種形式：BDMA->ISR = 0，而訪問通道0的CCR就可以采用這種形式BDMA_Channel0->CCR = 0。
40.3.2 BDMA句柄結構體DMA_HandleTypeDef
HAL庫在DMA_TypeDef的基礎上封裝了一個結構體DMA_HandleTypeDef，定義如下：
typedef struct __DMA_HandleTypeDef { void *Instance; DMA_InitTypeDef Init; HAL_LockTypeDef Lock; __IO HAL_DMA_StateTypeDef State; void *Parent; void (* XferCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); void (* XferHalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); void (* XferM1CpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); void (* XferM1HalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); void (* XferErrorCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); void (* XferAbortCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); __IO uint32_t ErrorCode; uint32_t StreamBaseAddress; uint32_t StreamIndex; DMAMUX_Channel_TypeDef *DMAmuxChannel; DMAMUX_ChannelStatus_TypeDef *DMAmuxChannelStatus; uint32_t DMAmuxChannelStatusMask; DMAMUX_RequestGen_TypeDef *DMAmuxRequestGen; DMAMUX_RequestGenStatus_TypeDef *DMAmuxRequestGenStatus; uint32_t DMAmuxRequestGenStatusMask; }DMA_HandleTypeDef;
這里重點介紹前幾個參數，其它參數主要是HAL庫內部使用的。
- void *Instance
用於BDMA，DMA1和DMA2的例化，主要是相關寄存器的操作。
因為DMA1，DMA2和BDMA都使用的這個結構體句柄，而DMA1，DMA2與BDMA的寄存器結構體封裝是不同的，這里的定義比較巧妙， 定義為void *空類型后，就可以直接使用DMA1，DMA2和BDMA的結構體定義了。
比如操作DMA1 Stream1的寄存器CR：
DMA_HandleTypeDef DMA_Handle;
DMA_Handle.Instance = DMA1_Stream1;
((DMA_Stream_TypeDef *) DMA_Handle ->Instance)->CR =0;
又比如操作BDMA Channel1的寄存器CCR：
DMA_HandleTypeDef BDMA_Handle;
BDMA_Handle.Instance = BDMA_Channel1;
((BDMA_Channel_TypeDef *) DMA_Handle ->Instance)->CCR =0;
- DMA_InitTypeDef Init;
這個參數是用戶接觸最多的，用於配置BDMA的基本參數。
DMA_InitTypeDef結構體的定義如下：
typedef struct { uint32_t Request; uint32_t Direction; uint32_t PeriphInc; uint32_t MemInc; uint32_t PeriphDataAlignment; uint32_t MemDataAlignment; uint32_t Mode; uint32_t Priority; uint32_t FIFOMode; uint32_t FIFOThreshold; uint32_t MemBurst; uint32_t PeriphBurst; }DMA_InitTypeDef;
成員Request
用於設置支持的DMA請求，對於BDAM來說，主要來自DMAMUX2。
/* D3 Domain : DMAMUX2 requests */ #define BDMA_REQUEST_MEM2MEM 0U /*!< memory to memory transfer */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR0 1U /*!< DMAMUX2 request generator 0 */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR1 2U /*!< DMAMUX2 request generator 1 */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR2 3U /*!< DMAMUX2 request generator 2 */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR3 4U /*!< DMAMUX2 request generator 3 */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR4 5U /*!< DMAMUX2 request generator 4 */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR5 6U /*!< DMAMUX2 request generator 5 */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR6 7U /*!< DMAMUX2 request generator 6 */ #define BDMA_REQUEST_GENERATOR7 8U /*!< DMAMUX2 request generator 7 */ #define BDMA_REQUEST_LPUART1_RX 9U /*!< DMAMUX2 LP_UART1_RX request */ #define BDMA_REQUEST_LPUART1_TX 10U /*!< DMAMUX2 LP_UART1_TX request */ #define BDMA_REQUEST_SPI6_RX 11U /*!< DMAMUX2 SPI6 RX request */ #define BDMA_REQUEST_SPI6_TX 12U /*!< DMAMUX2 SPI6 TX request */ #define BDMA_REQUEST_I2C4_RX 13U /*!< DMAMUX2 I2C4 RX request */ #define BDMA_REQUEST_I2C4_TX 14U /*!< DMAMUX2 I2C4 TX request */ #define BDMA_REQUEST_SAI4_A 15U /*!< DMAMUX2 SAI4 A request */ #define BDMA_REQUEST_SAI4_B 16U /*!< DMAMUX2 SAI4 B request */ #define BDMA_REQUEST_ADC3 17U /*!< DMAMUX2 ADC3 request */
成員Direction
用於設置傳輸方向，外設到存儲器、存儲器到外設或者存儲器到存儲器，具體支持的參數如下：
#define DMA_PERIPH_TO_MEMORY ((uint32_t)0x00000000U) /*!< Peripheral to memory direction */ #define DMA_MEMORY_TO_PERIPH ((uint32_t)DMA_SxCR_DIR_0) /*!< Memory to peripheral direction */ #define DMA_MEMORY_TO_MEMORY ((uint32_t)DMA_SxCR_DIR_1) /*!< Memory to memory direction */
成員PeriphInc
用於設置外設地址是否使能遞增，即每完成一次傳輸，外設地址自增，增加的大小由參數PeriphDataAlignment決定。具體支持的參數如下：
#define DMA_PINC_ENABLE ((uint32_t)DMA_SxCR_PINC) /*!< Peripheral increment mode enable */ #define DMA_PINC_DISABLE ((uint32_t)0x00000000U) /*!< Peripheral increment mode disable */
成員MemInc
用於設置存儲器地址是否使能遞增，即每完成一次傳輸，存儲器地址自增，增加的大小由參數MemDataAlignment決定。具體支持的參數如下：
#define DMA_MINC_ENABLE ((uint32_t)DMA_SxCR_MINC) /*!< Memory increment mode enable */ #define DMA_MINC_DISABLE ((uint32_t)0x00000000U) /*!< Memory increment mode disable */
成員PeriphDataAlignment
用於設置外設支持的數據寬度，可以選擇字節、半字和字進行傳輸。
#define DMA_PDATAALIGN_BYTE ((uint32_t)0x00000000U) /*!< Peripheral data alignment: Byte */ #define DMA_PDATAALIGN_HALFWORD (uint32_t)DMA_SxCR_PSIZE_0) /*!< Peripheral data alignment: HalfWord */ #define DMA_PDATAALIGN_WORD ((uint32_t)DMA_SxCR_PSIZE_1) /*!< Peripheral data alignment: Word */
成員MemDataAlignment
用於設置存儲器支持的數據寬度，可以選擇字節、半字和字進行傳輸。
#define DMA_MDATAALIGN_BYTE ((uint32_t)0x00000000U) /*!< Memory data alignment: Byte */ #define DMA_MDATAALIGN_HALFWORD ((uint32_t)DMA_SxCR_MSIZE_0) /*!< Memory data alignment: HalfWord */ #define DMA_MDATAALIGN_WORD ((uint32_t)DMA_SxCR_MSIZE_1) /*!< Memory data alignment: Word */
成員Mode
用於設置正常模式、循環模式和流控制，對於BDMA而言，僅支持正常模式和循環模式。
#define DMA_NORMAL ((uint32_t)0x00000000U) /*!< Normal mode */ #define DMA_CIRCULAR ((uint32_t)DMA_SxCR_CIRC) /*!< Circular mode */ #define DMA_PFCTRL ((uint32_t)DMA_SxCR_PFCTRL) /*!< Peripheral flow control mode */
成員Priority
用於BDMA通道進行傳輸時的優先級設置，控制多通道同時請求時優先響應誰。支持四種優先級設置。
#define DMA_PRIORITY_LOW ((uint32_t)0x00000000U) /*!< Priority level: Low */ #define DMA_PRIORITY_MEDIUM ((uint32_t)DMA_SxCR_PL_0) /*!< Priority level: Medium */ #define DMA_PRIORITY_HIGH ((uint32_t)DMA_SxCR_PL_1) /*!< Priority level: High */ #define DMA_PRIORITY_VERY_HIGH ((uint32_t)DMA_SxCR_PL) /*!< Priority level: Very High */
成員FIFOMode
BDMA不支持FIFO。
成員FIFOThreshold
FIFO閥值設置，BDMA不支持此參數。
成員MemBurst
存儲器突發配置，BDMA不支持此參數。
成員PeriphBurst
外設突發配置，BDMA不支持此參數。
- HAL_LockTypeDef Lock
__IO HAL_DMA_StateTypeDef State
這兩個變量主要供函數內部使用。Lock用於設置鎖狀態，而State用於設置DMA狀態。
- void (* XferCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma);
void (* XferHalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma);
void (* XferM1CpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma);
void (* XferM1HalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma);
void (* XferErrorCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma);
void (* XferAbortCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma);
這里是定義了六個回調函數指針，分別用於配置傳輸完成回調，半傳輸完成回調，Memory1傳輸完成回調，Memory1半傳輸完成回調，傳輸錯誤回調和傳輸終止回調。
40.3.3 BDMA的狀態標志清除問題
下面我們介紹__HAL_DMA_GET_FLAG函數。這個函數用來檢查BDMA標志位是否被設置。
/** * @brief Get the DMA Stream pending flags. * @param __HANDLE__: DMA handle * @param __FLAG__: Get the specified flag. * This parameter can be any combination of the following values: * @arg DMA_FLAG_TCIFx: Transfer complete flag. * @arg DMA_FLAG_HTIFx: Half transfer complete flag. * @arg DMA_FLAG_TEIFx: Transfer error flag. * @arg DMA_FLAG_DMEIFx: Direct mode error flag. * @arg DMA_FLAG_FEIFx: FIFO error flag. * Where x can be 0_4, 1_5, 2_6 or 3_7 to select the DMA Stream flag. * @retval The state of FLAG (SET or RESET). */ #define __HAL_DMA_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__)\ (((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA2_Stream7)? (BDMA->ISR & (__FLAG__)) :\ ((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA2_Stream3)? (DMA2->HISR & (__FLAG__)) :\ ((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA1_Stream7)? (DMA2->LISR & (__FLAG__)) :\ ((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA1_Stream3)? (DMA1->HISR & (__FLAG__)) : (DMA1->LISR & (__FLAG__)))
對於BDMA，主要是前三個中斷標志。
- DMA_FLAG_TCIFx
傳輸完成標志。
- DMA_FLAG_HTIFx
半傳輸完成標志。
- DMA_FLAG_TEIFx
傳輸錯誤標志。
- DMA_FLAG_DMEIFx
直接模式錯誤標志。
- DMA_FLAG_FEIFx
FIFO錯誤標志。
BDMA支持的標志參數如下：
/** @defgroup BDMA_flag_definitions BDMA flag definitions * @brief BDMA flag definitions * @{ */ #define BDMA_FLAG_GL0 ((uint32_t)0x00000001) #define BDMA_FLAG_TC0 ((uint32_t)0x00000002) #define BDMA_FLAG_HT0 ((uint32_t)0x00000004) #define BDMA_FLAG_TE0 ((uint32_t)0x00000008) #define BDMA_FLAG_GL1 ((uint32_t)0x00000010) #define BDMA_FLAG_TC1 ((uint32_t)0x00000020) #define BDMA_FLAG_HT1 ((uint32_t)0x00000040) #define BDMA_FLAG_TE1 ((uint32_t)0x00000080) #define BDMA_FLAG_GL2 ((uint32_t)0x00000100) #define BDMA_FLAG_TC2 ((uint32_t)0x00000200) #define BDMA_FLAG_HT2 ((uint32_t)0x00000400) #define BDMA_FLAG_TE2 ((uint32_t)0x00000800) #define BDMA_FLAG_GL3 ((uint32_t)0x00001000) #define BDMA_FLAG_TC3 ((uint32_t)0x00002000) #define BDMA_FLAG_HT3 ((uint32_t)0x00004000) #define BDMA_FLAG_TE3 ((uint32_t)0x00008000) #define BDMA_FLAG_GL4 ((uint32_t)0x00010000) #define BDMA_FLAG_TC4 ((uint32_t)0x00020000) #define BDMA_FLAG_HT4 ((uint32_t)0x00040000) #define BDMA_FLAG_TE4 ((uint32_t)0x00080000) #define BDMA_FLAG_GL5 ((uint32_t)0x00100000) #define BDMA_FLAG_TC5 ((uint32_t)0x00200000) #define BDMA_FLAG_HT5 ((uint32_t)0x00400000) #define BDMA_FLAG_TE5 ((uint32_t)0x00800000) #define BDMA_FLAG_GL6 ((uint32_t)0x01000000) #define BDMA_FLAG_TC6 ((uint32_t)0x02000000) #define BDMA_FLAG_HT6 ((uint32_t)0x04000000) #define BDMA_FLAG_TE6 ((uint32_t)0x08000000) #define BDMA_FLAG_GL7 ((uint32_t)0x10000000) #define BDMA_FLAG_TC7 ((uint32_t)0x20000000) #define BDMA_FLAG_HT7 ((uint32_t)0x40000000) #define BDMA_FLAG_TE7 ((uint32_t)0x80000000)
與標志獲取函數__HAL_DMA_GET_FLAG對應的清除函數是__HAL_DMA_CLEAR_FLAG：
/** * @brief Clear the DMA Stream pending flags. * @param __HANDLE__: DMA handle * @param __FLAG__: specifies the flag to clear. * This parameter can be any combination of the following values: * @arg DMA_FLAG_TCIFx: Transfer complete flag. * @arg DMA_FLAG_HTIFx: Half transfer complete flag. * @arg DMA_FLAG_TEIFx: Transfer error flag. * @arg DMA_FLAG_DMEIFx: Direct mode error flag. * @arg DMA_FLAG_FEIFx: FIFO error flag. * Where x can be 0_4, 1_5, 2_6 or 3_7 to select the DMA Stream flag. * @retval None */ #define __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__) \ (((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA2_Stream7)? (BDMA->IFCR = (__FLAG__)) :\ ((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA2_Stream3)? (DMA2->HIFCR = (__FLAG__)) :\ ((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA1_Stream7)? (DMA2->LIFCR = (__FLAG__)) :\ ((uint32_t)((__HANDLE__)->Instance) > (uint32_t)DMA1_Stream3)? (DMA1->HIFCR = (__FLAG__)) : (DMA1->LIFCR = (__FLAG__)))
清除標志函數所支持的參數跟獲取函數是一 一對應的。除了這兩個函數，還有BDMA的中斷開啟和中斷關閉函數，有時候也要用到。
/** * @brief Enable the specified DMA Stream interrupts. * @param __HANDLE__: DMA handle * @param __INTERRUPT__: specifies the DMA interrupt sources to be enabled or disabled. * This parameter can be one of the following values: * @arg DMA_IT_TC: Transfer complete interrupt mask. * @arg DMA_IT_HT: Half transfer complete interrupt mask. * @arg DMA_IT_TE: Transfer error interrupt mask. * @arg DMA_IT_FE: FIFO error interrupt mask. * @arg DMA_IT_DME: Direct mode error interrupt. * @retval None */ #define __HAL_DMA_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__) ((IS_D2_DMA_INSTANCE(__HANDLE__))?\ (__HAL_DMA_D2_ENABLE_IT((__HANDLE__), (__INTERRUPT__))) :\ (__HAL_DMA_D3_ENABLE_IT((__HANDLE__), (__INTERRUPT__)))) /** * @brief Disable the specified DMA Stream interrupts. * @param __HANDLE__: DMA handle * @param __INTERRUPT__: specifies the DMA interrupt sources to be enabled or disabled. * This parameter can be one of the following values: * @arg DMA_IT_TC: Transfer complete interrupt mask. * @arg DMA_IT_HT: Half transfer complete interrupt mask. * @arg DMA_IT_TE: Transfer error interrupt mask. * @arg DMA_IT_FE: FIFO error interrupt mask. * @arg DMA_IT_DME: Direct mode error interrupt. * @retval None */ #define __HAL_DMA_DISABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__) ((IS_D2_DMA_INSTANCE(__HANDLE__))?\ (__HAL_DMA_D2_DISABLE_IT((__HANDLE__), (__INTERRUPT__))) :\ (__HAL_DMA_D3_DISABLE_IT((__HANDLE__), (__INTERRUPT__))))
注意：操作DMA的寄存器不限制必須要用HAL庫提供的API，比如要操作寄存器ISR，直接調用BDMA->ISR操作即可。
40.3.4 BDMA初始化流程總結
使用方法由HAL庫提供：
第1步：通過函數HAL_DMA_Init配置各項參數。
第2步：BDMA查詢方式。
- 配置了源地址、目的地址和數據長度后，調用函數HAL_DMA_Start()啟動傳輸。
- 使用函數HAL_DMA_PollForTransfer()查詢當前傳輸是否結束，用戶還可以給此函數配置超時等待時間。
第3步：BDMA中斷方式。
- 使用函數HAL_NVIC_SetPriority配置BDMA優先級。
- 使用函數HAL_NVIC_EnableIRQ使能BDMA中斷。
- 配置了源地址、目的地址和數據長度后，調用函數HAL_DMA_Start_IT()可以啟動傳輸（注，此函數會使能BDMA中斷）。
- 將函數HAL_DMA_IRQHandler()填到中斷服務程序BDMA_Channelx_IRQHandler里面。
- 傳輸結束后會調用函數HAL_DMA_IRQHandler()，此函數里面會執行回調函數，即用戶需要為XferCpltCallback，XferErrorCallback等函數配置實體（如果用到的話）。
第4步：使用函數 HAL_DMA_GetState()可以獲得DMA狀態，函數HAL_DMA_GetError()獲取錯誤類型。
第5步：使用函數HAL_DMA_Abort()可以終止DMA傳輸。
- 存儲器到存儲器方式，不支持循環模式。
- DMA FIFO的作用是降低對總線的需求和源地址，目的地址不同數據寬度的傳輸。
- 當FIFO禁止后，不允許配置源數據和目的數據寬度不同，此時將統一使用外設數據寬度。
第6步：下面是幾個常用的DMA宏定義。
- __HAL_DMA_ENABLE: 使能指定的DMA Stream
- __HAL_DMA_DISABLE: 禁止指定的DMA Stream
- __HAL_DMA_GET_FS: 返回當前DMA Stream FIFO填充情況
- __HAL_DMA_ENABLE_IT: 使能指定的DMA Stream中斷
- __HAL_DMA_DISABLE_IT: 禁止指定的DMA Stream中斷
- __HAL_DMA_GET_IT_SOURCE: 檢查指定的DMA Stream中斷是否使能
40.4 源文件stm32h7xx_hal_dma.c
此文件涉及到的函數比較多，這里把我們幾個常用的函數做個說明：
- HAL_DMA_Init
- HAL_DMA_Start
- HAL_DMA_Start_IT
40.4.1 函數HAL_DMA_Init
函數原型：
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Init(DMA_HandleTypeDef *hdma) { uint32_t registerValue = 0U; uint32_t tickstart = HAL_GetTick(); DMA_Base_Registers *regs = NULL; /* 省略 */ /* DMA1或者DMA2的初始化 */ if(IS_D2_DMA_INSTANCE(hdma) != RESET) { /* 省略 */ } /* BDMA的初始 */ else if(IS_D3_DMA_INSTANCE(hdma) != RESET) /*<BDMA channel , D3 domain*/ { /* 省略 */ } else { hdma->ErrorCode = HAL_DMA_ERROR_PARAM; hdma->State = HAL_DMA_STATE_ERROR; return HAL_ERROR; } /* 初始化DMAMUX */ DMA_CalcDMAMUXChannelBaseAndMask(hdma); if(hdma->Init.Direction == DMA_MEMORY_TO_MEMORY) { /* 如果是內存到內存模式，強制使用請求DMA_REQUEST_MEM2MEM */ hdma->Init.Request = DMA_REQUEST_MEM2MEM; } /* 設置外設請求 */ hdma->DMAmuxChannel->CCR = (hdma->Init.Request & DMAMUX_CxCR_DMAREQ_ID); /* 清除DMAMUX同步溢出標志 */ hdma->DMAmuxChannelStatus->CFR = hdma->DMAmuxChannelStatusMask; /* 如果請求類型是DMA_REQUEST_GENERATOR0 到 DMA_REQUEST_GENERATOR7，那么設置請求發生器 */ if((hdma->Init.Request >= DMA_REQUEST_GENERATOR0) && (hdma->Init.Request <= DMA_REQUEST_GENERATOR7)) { /* 省略 */ } else { hdma->DMAmuxRequestGen = 0U; hdma->DMAmuxRequestGenStatus = 0U; hdma->DMAmuxRequestGenStatusMask = 0U; } /* 無錯誤 */ hdma->ErrorCode = HAL_DMA_ERROR_NONE; /* 設置DMA就緒 */ hdma->State = HAL_DMA_STATE_READY; return HAL_OK; }
函數描述：
此函數用於初始化DMA1，DMA2和BDMA。
函數參數：
- 第1個參數是DMA_HandleTypeDef類型結構體指針變量，用於配置要初始化的參數。結構體變量成員的詳細介紹看本章3.2小節。
- 返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。
注意事項：
- 第1個參數的結構體成員介紹在本章的3.2小節進行了詳細說明。
使用舉例：
DMA_HandleTypeDef DMA_Handle = {0};
DMA_Handle.Instance = BDMA_Channel0; /* 使用的BDMA通道0 */
DMA_Handle.Init.Request = BDMA_REQUEST_GENERATOR0; /* 請求類型采用的DMAMUX請求發生器通道0 */
DMA_Handle.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; /* 傳輸方向是從存儲器到外設 */
DMA_Handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外設地址自增禁止 */
DMA_Handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存儲器地址自增使能 */
DMA_Handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD; /* 外設數據傳輸位寬選擇字，即32bit */
DMA_Handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD; /* 存儲器數據傳輸位寬選擇字，即32bit */
DMA_Handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; /* 循環模式 */
DMA_Handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW; /* 優先級低 */
DMA_Handle.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE; /* BDMA不支持FIFO */
DMA_Handle.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL; /* BDMA不支持FIFO閥值設置 */
DMA_Handle.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* BDMA不支持存儲器突發 */
DMA_Handle.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* BDMA不支持外設突發 */
HAL_DMA_Init(&DMA_Handle);
40.4.2 函數HAL_DMA_Start
函數原型：
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength) { HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK; /* 檢測參數 */ assert_param(IS_DMA_BUFFER_SIZE(DataLength)); /* 檢測句柄 */ if(hdma == NULL) { return HAL_ERROR; } /* 上鎖 */ __HAL_LOCK(hdma); if(HAL_DMA_STATE_READY == hdma->State) { /* 設置DMA狀態 */ hdma->State = HAL_DMA_STATE_BUSY; /* 無錯誤 */ hdma->ErrorCode = HAL_DMA_ERROR_NONE; /* 禁止DMA */ __HAL_DMA_DISABLE(hdma); /* 配置源地址，目的地址和數據長度 */ DMA_SetConfig(hdma, SrcAddress, DstAddress, DataLength); /* 使能DMA */ __HAL_DMA_ENABLE(hdma); } else { /* 解鎖 */ __HAL_UNLOCK(hdma); /* 設置忙 */ hdma->ErrorCode = HAL_DMA_ERROR_BUSY; /* 返回HAL_ERROR */ status = HAL_ERROR; } return status; }
函數描述：
調用函數HAL_DMA_Init配置了基礎功能后，就可以調用此函數啟動BDMA了。DMA1，DMA2和BDMA都是用的這個函數。
函數參數：
- 第1個參數是DMA_HandleTypeDef類型結構體指針變量。
- 第2個參數是BDMA傳輸的源地址。
- 第3個參數是BDMA傳輸的目的地址。
- 第4個參數是傳輸的數據長度。
- 返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。
注意事項：
- 第1個參數的結構體成員介紹在本章的3.2小節進行了詳細說明。
使用舉例：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: bsp_InitTimBDMA * 功能說明: 配置DMAMUX的定時器觸+DMA控制任意IO做PWM和脈沖數控制 * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ void bsp_InitTimBDMA(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; DMA_HandleTypeDef DMA_Handle = {0}; HAL_DMA_MuxRequestGeneratorConfigTypeDef dmamux_ReqGenParams ={0}; /*##-1- 配置PB1用於PWM輸出######################################*/ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); /*##-2- 配置DMA ##################################################*/ __HAL_RCC_BDMA_CLK_ENABLE(); DMA_Handle.Instance = BDMA_Channel0; /* 使用的BDMA通道0 */ DMA_Handle.Init.Request = BDMA_REQUEST_GENERATOR0; /* 請求類型采用的DMAMUX請求發生器通道0 */ DMA_Handle.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; /* 傳輸方向是從存儲器到外設 */ DMA_Handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外設地址自增禁止 */ DMA_Handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存儲器地址自增使能 */ DMA_Handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD; /* 外設數據傳輸位寬選擇字，即32bit */ DMA_Handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD; /* 存儲器數據傳輸位寬選擇字，即32bit */ DMA_Handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; /* 循環模式 */ DMA_Handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW; /* 優先級低 */ DMA_Handle.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE; /* BDMA不支持FIFO */ DMA_Handle.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL; /* BDMA不支持FIFO閥值設置 */ DMA_Handle.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* BDMA不支持存儲器突發 */ DMA_Handle.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* BDMA不支持外設突發 */ HAL_DMA_Init(&DMA_Handle); /* 開啟BDMA Channel0的中斷 */ HAL_NVIC_SetPriority(BDMA_Channel0_IRQn, 2, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(BDMA_Channel0_IRQn); /*##-3- 配置DMAMUX #########################################################*/ dmamux_ReqGenParams.SignalID = HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM2_OUT; /* 請求觸發器選擇LPTIM2_OUT */ dmamux_ReqGenParams.Polarity = HAL_DMAMUX_REQ_GEN_RISING_FALLING; /* LPTIM2輸出的上升沿和下降沿均可觸 發 */ dmamux_ReqGenParams.RequestNumber = 1; /* 觸發后，傳輸進行1次DMA傳輸 */ HAL_DMAEx_ConfigMuxRequestGenerator(&DMA_Handle, &dmamux_ReqGenParams); /* 配置DMAMUX */ HAL_DMAEx_EnableMuxRequestGenerator (&DMA_Handle); /* 使能DMAMUX請求發生器 */ /*##-4- 啟動DMA傳輸 ################################################*/ HAL_DMA_Start(&DMA_Handle, (uint32_t)IO_Toggle, (uint32_t)&GPIOB->BSRRL, 8); }
40.4.3 函數HAL_DMA_Start_IT
函數原型：
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength) { HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK; /* 檢測參數 */ assert_param(IS_DMA_BUFFER_SIZE(DataLength)); /* 檢測句柄 */ if(hdma == NULL) { return HAL_ERROR; } /* 上鎖 */ __HAL_LOCK(hdma); if(HAL_DMA_STATE_READY == hdma->State) { /* 設置DMA忙 */ hdma->State = HAL_DMA_STATE_BUSY; /* 設置無錯誤 */ hdma->ErrorCode = HAL_DMA_ERROR_NONE; /* 禁止DMA */ __HAL_DMA_DISABLE(hdma); /* 配置DMA源地址，目的地址和數據長度 */ DMA_SetConfig(hdma, SrcAddress, DstAddress, DataLength); /* DMA1和DMA2配置 */ if(IS_D2_DMA_INSTANCE(hdma) != RESET) { /* 使能TC，TE和DME中斷 */ MODIFY_REG(((DMA_Stream_TypeDef *)hdma->Instance)->CR, (DMA_IT_TC | DMA_IT_TE | DMA_IT_DME | DMA_IT_HT), (DMA_IT_TC | DMA_IT_TE | DMA_IT_DME)); ((DMA_Stream_TypeDef *)hdma->Instance)->FCR |= DMA_IT_FE; if(hdma->XferHalfCpltCallback != NULL) { /* 如何設置了半傳輸回調函數，同時開啟半傳輸中斷 */ ((DMA_Stream_TypeDef *)hdma->Instance)->CR |= DMA_IT_HT; } } else /* BDMA配置 */ { /* 使能TC和TC中斷 */ MODIFY_REG(((BDMA_Channel_TypeDef *)hdma->Instance)->CCR, (BDMA_CCR_TCIE | BDMA_CCR_HTIE | BDMA_CCR_TEIE), (BDMA_CCR_TCIE | BDMA_CCR_TEIE)); if(hdma->XferHalfCpltCallback != NULL) { /* 如何設置了半傳輸回調函數，同時開啟半傳輸中斷 */ ((BDMA_Channel_TypeDef *)hdma->Instance)->CCR |= BDMA_CCR_HTIE; } } /* 檢測是否使能DMAMUX同步傳輸 */ if((hdma->DMAmuxChannel->CCR & DMAMUX_CxCR_SE) != 0U) { /* 使能了的話，開啟同步溢出中斷 */ hdma->DMAmuxChannel->CCR |= DMAMUX_CxCR_SOIE; } if(hdma->DMAmuxRequestGen != 0U) { /* 如果使用了DMAMUX請求發生器，使能請求發生器溢出中斷 */ hdma->DMAmuxRequestGen->RGCR |= DMAMUX_RGxCR_OIE; } /* 使能DMA */ __HAL_DMA_ENABLE(hdma); } else { /* 解鎖 */ __HAL_UNLOCK(hdma); /* 設置DMA忙 */ hdma->ErrorCode = HAL_DMA_ERROR_BUSY; /* 返回HAL_ERROR */ status = HAL_ERROR; } return status; }
函數描述：
調用函數HAL_DMA_Init配置了基礎功能后，就可以調用此函數啟動BDMA了，采用的中斷方式。DMA1，DMA2和BDMA都是用的這個函數。
函數參數：
- 第1個參數是LPTIM_HandleTypeDef類型結構體指針變量。
- 第2個參數是BDMA傳輸的源地址。
- 第3個參數是BDMA傳輸的目的地址。
- 第4個參數是傳輸的數據長度。
- 返回值，返回HAL_ERROR表示配置失敗，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示時間溢出。
注意事項：
- 第1個參數的結構體成員介紹在本章的3.2小節進行了詳細說明。
- 對於DMA1和DMA2，這個函數會開啟TC，TE和MDE中斷，如果注冊了半傳輸完成回調函數，還會開啟半傳輸中斷。
- 對於BDMA，這個函數會開始TC和TE中斷，如果注冊了半傳輸完成回調函數，還會開啟半傳輸中斷。
使用舉例：
/* ********************************************************************************************************* * 函 數 名: bsp_InitTimBDMA * 功能說明: 配置DMAMUX的定時器觸+DMA控制任意IO做PWM和脈沖數控制 * 形 參: 無 * 返 回 值: 無 ********************************************************************************************************* */ void bsp_InitTimBDMA(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; DMA_HandleTypeDef DMA_Handle = {0}; HAL_DMA_MuxRequestGeneratorConfigTypeDef dmamux_ReqGenParams ={0}; /*##-1- 配置PB1用於PWM輸出######################################*/ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); /*##-2- 配置DMA ##################################################*/ __HAL_RCC_BDMA_CLK_ENABLE(); DMA_Handle.Instance = BDMA_Channel0; /* 使用的BDMA通道0 */ DMA_Handle.Init.Request = BDMA_REQUEST_GENERATOR0; /* 請求類型采用的DMAMUX請求發生器通道0 */ DMA_Handle.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; /* 傳輸方向是從存儲器到外設 */ DMA_Handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; /* 外設地址自增禁止 */ DMA_Handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; /* 存儲器地址自增使能 */ DMA_Handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD; /* 外設數據傳輸位寬選擇字，即32bit */ DMA_Handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD; /* 存儲器數據傳輸位寬選擇字，即32bit */ DMA_Handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; /* 循環模式 */ DMA_Handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW; /* 優先級低 */ DMA_Handle.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE; /* BDMA不支持FIFO */ DMA_Handle.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL; /* BDMA不支持FIFO閥值設置 */ DMA_Handle.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; /* BDMA不支持存儲器突發 */ DMA_Handle.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE; /* BDMA不支持外設突發 */ HAL_DMA_Init(&DMA_Handle); /* 開啟BDMA Channel0的中斷 */ HAL_NVIC_SetPriority(BDMA_Channel0_IRQn, 2, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(BDMA_Channel0_IRQn); /*##-3- 配置DMAMUX #########################################################*/ dmamux_ReqGenParams.SignalID = HAL_DMAMUX2_REQ_GEN_LPTIM2_OUT; /* 請求觸發器選擇LPTIM2_OUT */ dmamux_ReqGenParams.Polarity = HAL_DMAMUX_REQ_GEN_RISING_FALLING; /* LPTIM2輸出的上升沿和下降沿均可觸 發 */ dmamux_ReqGenParams.RequestNumber = 1; /* 觸發后，傳輸進行1次DMA傳輸 */ HAL_DMAEx_ConfigMuxRequestGenerator(&DMA_Handle, &dmamux_ReqGenParams); /* 配置DMAMUX */ HAL_DMAEx_EnableMuxRequestGenerator (&DMA_Handle); /* 使能DMAMUX請求發生器 */ /*##-4- 啟動DMA傳輸 ################################################*/ HAL_DMA_Start_IT(&DMA_Handle, (uint32_t)IO_Toggle, (uint32_t)&GPIOB->BSRRL, 8); }
40.5 總結
本章節就為大家講解這么多，BDMA作為一個重要的外設，務必要熟練掌握。