【STM32H7教程】第61章 STM32H7的MDMA基础知识和HAL库API
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第61章 STM32H7的MDMA基础知识和HAL库API
本章节为大家讲解MDMA（Master direct memory access）基础知识，主要用于提供高速的数据传输。
61.1 初学者重要提示
61.2 MDMA基础知识
61.3 MDMA的HAL库用法
61.4 源文件stm32h7xx_hal_mdma.c
61.5 总结
61.1 初学者重要提示
- MDMA位于D1域，使用的64位的AXI总线，可以操作TCM空间（前面章节讲解的DMA2D，通用DMA和BDMA不支持操作TCM空间）。
- 对于本章节，重点要了解MDMA的buffer缓冲传输，block块传输和list列表模式的区别，详情见本章2.2小节。
61.2 MDMA基础知识
对于STM32H7的MDMA了解到以下几点即可：
- 由于总线矩阵的存在，各个主控的道路四通八达，从而可以让DMA和CPU同时开工，但是注意一点，如果他们同时访问的同一个外设，会有一点性能影响的。
- MDMA有两个主控总线接口，一个是AXI/AHB总线接口，主要用存储器或者外设访问，另一个是AHBS总线接口，仅用于TCM空间访问。
- 有个16个通道，32个硬件触发源。每个通道都可以选择1个触发源，当然，也可以通过软件触发。
- 16个通道的传输请求，既可以外设，也可以来自DMA1或DMA2
- MDMA具有一个256级的DMA空间，被分为两个128级空间使用。
- MDMA的优先级可通过软件配置，支持very high, high, medium, low四个等级，如果配置的优先级相同，则由channel的序号决定，channel0最高，channel15最低
- 数据宽度可以设置字节，半字，字和双字。源地址和目的地址的数据宽度可不同。
- 源地址和目标地址的大小和地址增量可以独立选择。
- 数据的打包和拆解是采用的小端格式。
- 支持突发模式，最大可传输128字节。
- 当源地址和目的地址的增量和数据大小相同，且位宽小于等于32bit时，才允许TCM使用突发模式。
61.2.1 MDMA硬件框图
认识一个外设，最好的方式就是看它的框图，方便我们快速地了解MDMA的基本功能，然后再看手册了解细节。框图如下所示：
通过这个框图，我们可以得到如下信息：
- mdma_it
mdma的中断触发信号。
- mdma_str0到mdma_str31触发源
mdma的输入请求。
- mdma_hclk
MDMA的HCLK时钟。
61.2.2 MDMA块传输，缓冲传输和列表传输区别
初学MDMA，要搞清除MDMA支持的块传输，缓冲传输和列表传输的区别。
- 缓冲传输（MDMA_BUFFER_TRANSFER）
这个模式主要用于QSPI，DCMI，硬件JPEG等外设上。每个请求都会触发BufferTransferLength（最大128字节）大小的数据传输，此大小由HAL_MDMA_Init调用的参数配置。
- 块传输（MDMA_BLOCK_TRANSFER）
此方式与DMA1和DMA2的数据传输相似，每次请求，触发一次块传输，块大小由 HAL_MDMA_Start/HAL_MDMA_Start_IT定义，或者列表模式里面的参数。
- 多块传输（MDMA_REPEAT_BLOCK_TRANSFER）
顾名思义，多块传输就是执行多次块传输，每次请求，触发多次的块传输，块大小和块数由 HAL_MDMA_Start/HAL_MDMA_Start_IT定义，或者列表模式里面的参数。
- 列表传输（MDMA_FULL_TRANSFER）
这种模式可以方便的实现多种MDMA配置进行切换，轮番实现，而且可以实现列表的循环方式。每次请求，将触发所有块和节点的传输（如果用户调用了函数HAL_MDMA_LinkedList_CreateNode \ HAL_MDMA_LinkedList_AddNode），
61.2.3 MDMA列表模式及其循环方式
列表模式包含多种MDMA的配置表，每个表包含一组完整MDMA配置。用户可以使用函数HAL_MDMA_LinkedList_CreateNode创建节点，再通过函数HAL_MDMA_LinkedList_AddNode将节点添加到列表里面。
- 使用列表模式的话，函数HAL_MDMA_Init创建的是节点0。
- 使用函数HAL_MDMA_LinkedList_EnableCircularMode使能循环模式，注意是从节点1开始循环的，将节点1和末尾的节点相连，不包含HAL_MDMA_Init创建的节点0。
- 节点0是初始配置，仅在初始化MDMA传输时使用一次，比如调用函数HAL_MDMA_Start_IT。
- 如果要禁止循环模式，可以调用函数HAL_MDMA_LinkedList_DisableCircularMode。
- 通过函数HAL_MDMA_LinkedList_RemoveNode还可以删除指定节点。
61.2.4 MDMA的触发源
MDMA支持的触发源如下，主要包含DMA1，DMA2，DMA2D，LTDC，JPEG，QSPI，DSI，SDMMC和软件触发：
#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream0_TC ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream1_TC ((uint32_t)0x00000001U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream2_TC ((uint32_t)0x00000002U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream3_TC ((uint32_t)0x00000003U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream4_TC ((uint32_t)0x00000004U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream5_TC ((uint32_t)0x00000005U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream6_TC ((uint32_t)0x00000006U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream7_TC ((uint32_t)0x00000007U) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream0_TC ((uint32_t)0x00000008U) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream1_TC ((uint32_t)0x00000009U) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream2_TC ((uint32_t)0x0000000AU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream3_TC ((uint32_t)0x0000000BU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream4_TC ((uint32_t)0x0000000CU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream5_TC ((uint32_t)0x0000000DU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream6_TC ((uint32_t)0x0000000EU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream7_TC ((uint32_t)0x0000000FU) #define MDMA_REQUEST_LTDC_LINE_IT ((uint32_t)0x00000010U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_TH ((uint32_t)0x00000011U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_NF ((uint32_t)0x00000012U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_TH ((uint32_t)0x00000013U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_NE ((uint32_t)0x00000014U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_END_CONVERSION ((uint32_t)0x00000015U) #define MDMA_REQUEST_QUADSPI_FIFO_TH ((uint32_t)0x00000016U) #define MDMA_REQUEST_QUADSPI_TC ((uint32_t)0x00000017U) #define MDMA_REQUEST_DMA2D_CLUT_TC ((uint32_t)0x00000018U) #define MDMA_REQUEST_DMA2D_TC ((uint32_t)0x00000019U) #define MDMA_REQUEST_DMA2D_TW ((uint32_t)0x0000001AU) #if defined(DSI) #define MDMA_REQUEST_DSI_TEARINGE_FFECT ((uint32_t)0x0000001BU) #define MDMA_REQUEST_DSI_END_REFRESH ((uint32_t)0x0000001CU) #endif /* DSI */ #define MDMA_REQUEST_SDMMC1_ED_DATA ((uint32_t)0x0000001DU) #define MDMA_REQUEST_SW ((uint32_t)0x40000000U)
61.2.5 MDMA的软件触发方式
MDMA配置为MDMA_REQUEST_SW软件触发时，可以通过函数HAL_MDMA_GenerateSWRequest产生触发请求，使用此函数要注意以下两个问题：
- 如果传输结束或者传输还没有启动，调用此函数会返回error。
- 如果传输还在进行中断，调用此函数会返回error，这次请求会被忽略。
应用示例1：
- MDMA配置为MDMA_BUFFER_TRANSFER模式，软件触发。
- 注册回调函数HAL_MDMA_XFER_BUFFERCPLT_CB_ID。
- 调用函数HAL_MDMA_Start_IT会触发一次BufferTransferLength长度的数据传输。
- 传输结束会进入回调函数，用户可以在回调函数里面再次调用HAL_MDMA_GenerateSWRequest启动传输。
应用示例2：
- MDMA配置为MDMA_BLOCK_TRANSFER模式，软件触发。
- 注册回调函数HAL_MDMA_XFER_BLOCKCPLT_CB_ID。
- 调用函数HAL_MDMA_Start_IT会触发一次块传输。
- 传输结束会进入回调函数，用户可以再回调函数里面再次调用HAL_MDMA_GenerateSWRequest再次启动传输。
61.3 MDMA的HAL库用法
MDMA的HAL库用法其实就是几个结构体变量成员的配置和使用，然后配置时钟，并根据需要配置NVIC、中断。下面我们逐一展开为大家做个说明。
61.3.1 MDMA寄存器结构体MDMA_Channel_TypeDef和MDMA_TypeDef
MDMA相关的寄存器是通过HAL库中的结构体MDMA_Channel_TypeDef和MDMA_TypeDef定义的，在stm32h743xx.h中可以找到它们的具体定义：
typedef struct { __IO uint32_t CISR; /*!< MDMA channel x interrupt/status register, Address offset: 0x40 */ __IO uint32_t CIFCR; /*!< MDMA channel x interrupt flag clear register, Address offset: 0x44 */ __IO uint32_t CESR; /*!< MDMA Channel x error status register, Address offset: 0x48 */ __IO uint32_t CCR; /*!< MDMA channel x control register, Address offset: 0x4C */ __IO uint32_t CTCR; /*!< MDMA channel x Transfer Configuration register, Address offset: 0x50 */ __IO uint32_t CBNDTR; /*!< MDMA Channel x block number of data register, Address offset: 0x54 */ __IO uint32_t CSAR; /*!< MDMA channel x source address register, Address offset: 0x58 */ __IO uint32_t CDAR; /*!< MDMA channel x destination address register, Address offset: 0x5C */ __IO uint32_t CBRUR; /*!< MDMA channel x Block Repeat address Update register, Address offset: 0x60 */ __IO uint32_t CLAR; /*!< MDMA channel x Link Address register, Address offset: 0x64 */ __IO uint32_t CTBR; /*!< MDMA channel x Trigger and Bus selection Register, Address offset: 0x68 */ uint32_t RESERVED0; /*!< Reserved, 0x68 */ __IO uint32_t CMAR; /*!< MDMA channel x Mask address register, Address offset: 0x70 */ __IO uint32_t CMDR; /*!< MDMA channel x Mask Data register, Address offset: 0x74 */ }MDMA_Channel_TypeDef; typedef struct { __IO uint32_t GISR0; /*!< MDMA Global Interrupt/Status Register 0, Address offset: 0x00 */ }MDMA_TypeDef;
__IO表示volatile, 这是标准C语言中的一个修饰字，表示这个变量是非易失性的，编译器不要将其优化掉。core_m7.h 文件定义了这个宏：
#define __O volatile /*!< Defines 'write only' permissions */ #define __IO volatile /*!< Defines 'read / write' permissions */
下面我们再看MDMA的定义，在stm32h743xx.h文件。
#define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000) #define D1_AHB1PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0x12000000) #define MDMA_BASE (D1_AHB1PERIPH_BASE + 0x0000) #define MDMA_Channel0_BASE (MDMA_BASE + 0x00000040) #define MDMA_Channel1_BASE (MDMA_BASE + 0x00000080) #define MDMA_Channel2_BASE (MDMA_BASE + 0x000000C0) #define MDMA_Channel3_BASE (MDMA_BASE + 0x00000100) #define MDMA_Channel4_BASE (MDMA_BASE + 0x00000140) #define MDMA_Channel5_BASE (MDMA_BASE + 0x00000180) #define MDMA_Channel6_BASE (MDMA_BASE + 0x000001C0) #define MDMA_Channel7_BASE (MDMA_BASE + 0x00000200) #define MDMA_Channel8_BASE (MDMA_BASE + 0x00000240) #define MDMA_Channel9_BASE (MDMA_BASE + 0x00000280) #define MDMA_Channel10_BASE (MDMA_BASE + 0x000002C0) #define MDMA_Channel11_BASE (MDMA_BASE + 0x00000300) #define MDMA_Channel12_BASE (MDMA_BASE + 0x00000340) #define MDMA_Channel13_BASE (MDMA_BASE + 0x00000380) #define MDMA_Channel14_BASE (MDMA_BASE + 0x000003C0) #define MDMA_Channel15_BASE (MDMA_BASE + 0x00000400) #define MDMA ((MDMA_TypeDef *)MDMA_BASE) <----- 展开这个宏，(MDMA_TypeDef *) 0x52000000 #define MDMA_Channel0 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel0_BASE) #define MDMA_Channel1 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel1_BASE) #define MDMA_Channel2 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel2_BASE) #define MDMA_Channel3 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel3_BASE) #define MDMA_Channel4 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel4_BASE) #define MDMA_Channel5 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel5_BASE) #define MDMA_Channel6 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel6_BASE) #define MDMA_Channel7 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel7_BASE) #define MDMA_Channel8 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel8_BASE) #define MDMA_Channel9 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel9_BASE) #define MDMA_Channel10 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel10_BASE) #define MDMA_Channel11 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel11_BASE) #define MDMA_Channel12 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel12_BASE) #define MDMA_Channel13 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel13_BASE) #define MDMA_Channel14 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel14_BASE) #define MDMA_Channel15 ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel15_BASE)
我们访问MDMA的GISR0寄存器可以采用这种形式：MDMA->GISR0 = 0。
61.3.2 MDMA的参数结构体MDMA_InitTypeDef
此结构体用于MDMA的参数配置，具体定义如下：
typedef struct { uint32_t Request; uint32_t TransferTriggerMode; uint32_t Priority; uint32_t Endianness; uint32_t SourceInc; uint32_t DestinationInc; uint32_t SourceDataSize; uint32_t DestDataSize; uint32_t DataAlignment; uint32_t BufferTransferLength; uint32_t SourceBurst; uint32_t DestBurst; int32_t SourceBlockAddressOffset; int32_t DestBlockAddressOffset; }MDMA_InitTypeDef;
下面将这几个参数逐一为大家做个说明：
- uint32_t Request
触发MDMA的请求源，支持请求源如下：
#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream0_TC ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream1_TC ((uint32_t)0x00000001U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream2_TC ((uint32_t)0x00000002U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream3_TC ((uint32_t)0x00000003U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream4_TC ((uint32_t)0x00000004U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream5_TC ((uint32_t)0x00000005U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream6_TC ((uint32_t)0x00000006U) #define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream7_TC ((uint32_t)0x00000007U) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream0_TC ((uint32_t)0x00000008U) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream1_TC ((uint32_t)0x00000009U) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream2_TC ((uint32_t)0x0000000AU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream3_TC ((uint32_t)0x0000000BU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream4_TC ((uint32_t)0x0000000CU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream5_TC ((uint32_t)0x0000000DU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream6_TC ((uint32_t)0x0000000EU) #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream7_TC ((uint32_t)0x0000000FU) #define MDMA_REQUEST_LTDC_LINE_IT ((uint32_t)0x00000010U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_TH ((uint32_t)0x00000011U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_NF ((uint32_t)0x00000012U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_TH ((uint32_t)0x00000013U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_NE ((uint32_t)0x00000014U) #define MDMA_REQUEST_JPEG_END_CONVERSION ((uint32_t)0x00000015U) #define MDMA_REQUEST_QUADSPI_FIFO_TH ((uint32_t)0x00000016U) #define MDMA_REQUEST_QUADSPI_TC ((uint32_t)0x00000017U) #define MDMA_REQUEST_DMA2D_CLUT_TC ((uint32_t)0x00000018U) #define MDMA_REQUEST_DMA2D_TC ((uint32_t)0x00000019U) #define MDMA_REQUEST_DMA2D_TW ((uint32_t)0x0000001AU) #if defined(DSI) #define MDMA_REQUEST_DSI_TEARINGE_FFECT ((uint32_t)0x0000001BU) #define MDMA_REQUEST_DSI_END_REFRESH ((uint32_t)0x0000001CU) #endif /* DSI */ #define MDMA_REQUEST_SDMMC1_END_DATA ((uint32_t)0x0000001DU) #define MDMA_REQUEST_SW ((uint32_t)0x40000000U)
- uint32_t TransferTriggerMode
MDMA的传输模式，具体支持的参数如下：
#define MDMA_BUFFER_TRANSFER ((uint32_t)0x00000000U) /* 缓冲传输 */ #define MDMA_BLOCK_TRANSFER ((uint32_t)MDMA_CTCR_TRGM_0) /* 块传输 */ #define MDMA_REPEAT_BLOCK_TRANSFER ((uint32_t)MDMA_CTCR_TRGM_1) /* 多块传输 */ #define MDMA_FULL_TRANSFER ((uint32_t)MDMA_CTCR_TRGM) /* 链表传输 */
- uint32_t Priority
MDMA通道的优先级设置，具体支持的参数如下：
#define MDMA_PRIORITY_LOW ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_PRIORITY_MEDIUM ((uint32_t)MDMA_CCR_PL_0) #define MDMA_PRIORITY_HIGH ((uint32_t)MDMA_CCR_PL_1) #define MDMA_PRIORITY_VERY_HIGH ((uint32_t)MDMA_CCR_PL)
- uint32_t Endianness
MDMA数据传输格式，具体支持的参数如下：
#define MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_LITTLE_BYTE_ENDIANNESS_EXCHANGE ((uint32_t)MDMA_CCR_BEX) #define MDMA_LITTLE_HALFWORD_ENDIANNESS_EXCHANGE ((uint32_t)MDMA_CCR_HEX) #define MDMA_LITTLE_WORD_ENDIANNESS_EXCHANGE ((uint32_t)MDMA_CCR_WEX)
MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE：正常的小端格式。
MDMA_LITTLE_BYTE_ENDIANNESS_EXCHANGE：以半字为单位，交互高低字节。
MDMA_LITTLE_HALFWORD_ENDIANNESS_EXCHANGE：以字为单位，交互半字。
MDMA_LITTLE_WORD_ENDIANNESS_EXCHANGE：以双字为单位，交换字。
- uint32_t SourceInc
MDMA源数据自增或者自减模式，具体支持的参数如下：
#define MDMA_SRC_INC_DISABLE ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_SRC_INC_BYTE ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1) #define MDMA_SRC_INC_HALFWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_0) #define MDMA_SRC_INC_WORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_1) #define MDMA_SRC_INC_DOUBLEWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS) #define MDMA_SRC_DEC_BYTE ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC) #define MDMA_SRC_DEC_HALFWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_0) #define MDMA_SRC_DEC_WORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_1) #define MDMA_SRC_DEC_DOUBLEWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS)
- DestinationInc
MDMA目的数据自增或者自减模式，具体支持的参数如下：
#define MDMA_DEST_INC_DISABLE ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_DEST_INC_BYTE ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1) #define MDMA_DEST_INC_HALFWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_0) #define MDMA_DEST_INC_WORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_1) #define MDMA_DEST_INC_DOUBLEWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS) #define MDMA_DEST_DEC_BYTE ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC) #define MDMA_DEST_DEC_HALFWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_0) #define MDMA_DEST_DEC_WORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_1) #define MDMA_DEST_DEC_DOUBLEWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS)
- SourceDataSize
MDMA源数据带宽，具体支持的参数如下：
#define MDMA_SRC_DATASIZE_BYTE ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_SRC_DATASIZE_HALFWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SSIZE_0) #define MDMA_SRC_DATASIZE_WORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SSIZE_1) #define MDMA_SRC_DATASIZE_DOUBLEWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_SSIZE)
- DestDataSize
MDMA目的数据带宽，具体支持的参数如下：
#define MDMA_DEST_DATASIZE_BYTE ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_DEST_DATASIZE_HALFWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DSIZE_0) #define MDMA_DEST_DATASIZE_WORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DSIZE_1) #define MDMA_DEST_DATASIZE_DOUBLEWORD ((uint32_t)MDMA_CTCR_DSIZE)
- DataAlignment
MDMA的填充/对齐设置，具体支持的参数如下：
#define MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE (uint32_t)MDMA_CTCR_PKE) #define MDMA_DATAALIGN_RIGHT ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_DATAALIGN_RIGHT_SIGNED ((uint32_t)MDMA_CTCR_PAM_0) #define MDMA_DATAALIGN_LEFT ((uint32_t)MDMA_CTCR_PAM_1)
MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE：
将源数据封装/解封为目标数据大小。所有数据均右对齐（采用小端模式）。
MDMA_DATAALIGN_RIGHT
右对齐，用 0 进行填充（默认值）
MDMA_DATAALIGN_RIGHT_SIGNED
右对齐，符号扩展
MDMA_DATAALIGN_LEFT
左对齐（用 0 进行填充）
- BufferTransferLength
单次传输长度设置，范围1-128，单位字节。
- SourceBurst
源数据端突发设置，特别注意突发传输的数量不能超过BufferTransferLength参数设置的大小，具体支持的参数如下：
#define MDMA_SOURCE_BURST_SINGLE ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_SOURCE_BURST_2BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_0) #define MDMA_SOURCE_BURST_4BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_1) #define MDMA_SOURCE_BURST_8BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_1) #define MDMA_SOURCE_BURST_16BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_2) #define MDMA_SOURCE_BURST_32BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_2) #define MDMA_SOURCE_BURST_64BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_2) #define MDMA_SOURCE_BURST_128BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST)
- DestBurst
目的数据端突发设置，特别注意突发传输的数量不能超过BufferTransferLength参数设置的大小，具体支持的参数如下
#define MDMA_DEST_BURST_SINGLE ((uint32_t)0x00000000U) #define MDMA_DEST_BURST_2BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_0) #define MDMA_DEST_BURST_4BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_1) #define MDMA_DEST_BURST_8BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_1) #define MDMA_DEST_BURST_16BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_2) #define MDMA_DEST_BURST_32BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_2) #define MDMA_DEST_BURST_64BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_2) #define MDMA_DEST_BURST_128BEATS ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST)
- SourceBlockAddressOffset
用于设置源地址端数据偏移。
- DestBlockAddressOffset
用于设置目的地址端数据偏移。
61.3.3 MDMA结构体句柄MDMA_HandleTypeDef
HAL库在MDMA_Channel_TypeDef和MDMA_InitTypeDef的基础上封装了一个结构体MDMA_HandleTypeDef，定义如下：
typedef struct __MDMA_HandleTypeDef { MDMA_Channel_TypeDef *Instance; MDMA_InitTypeDef Init; HAL_LockTypeDef Lock; __IO HAL_MDMA_StateTypeDef State; void *Parent; void (* XferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma); void (* XferBufferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma); void (* XferBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma); void (* XferRepeatBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma); void (* XferErrorCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma); void (* XferAbortCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma); MDMA_LinkNodeTypeDef *FirstLinkedListNodeAddress; MDMA_LinkNodeTypeDef *LastLinkedListNodeAddress; uint32_t LinkedListNodeCounter; __IO uint32_t ErrorCode; } MDMA_HandleTypeDef;
下面将这几个参数逐一做个说明。
- MDMA_Channel_TypeDef *Instance
这个参数MDMA通道的例化，方便操作寄存器，详见本章3.1小节。
- MDMA_InitTypeDef Init
这个参数用于MDMA的通道参数初始化，详见本章3.2小节。
- void *Parent
用于记录MDMA关联的外设。
- void (* XferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
- void (* XferBufferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
- void (* XferBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
- void (* XferRepeatBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
- void (* XferErrorCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
- void (* XferAbortCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
MDMA的各种回调函数。
- MDMA_LinkNodeTypeDef *FirstLinkedListNodeAddress;
- MDMA_LinkNodeTypeDef *LastLinkedListNodeAddress;
- uint32_t LinkedListNodeCounter;
用于MDMA的列表模式。
- HAL_LockTypeDef Lock
- __IO HAL_DAC_STATETypeDef State
- __IO uint32_t ErrorCode
这三个变量主要供函数内部使用。Lock用于设置锁状态，State用于设置DAC状态，而ErrorCode用于配置代码错误。
61.3.4 MDMA初始化流程总结
使用方法由HAL库提供：
第1步：基本的初始化。
- 函数HAL_MDMA_Init配置MDMA的基本参数。
第2步：列表模式。
- 如果使用列表模式，用户可以使用函数HAL_MDMA_LinkedList_CreateNode创建节点，再通过函数HAL_MDMA_LinkedList_AddNode将节点添加到列表里面。
第3步：查询模式。
- 函数HAL_MDMA_Start 启动传输。
- 函数HAL_MDMA_PollForTransfer 查询传输完成。
- 函数HAL_MDMA_Abort 终止传输。
第4步：中断方式。
- 函数HAL_NVIC_SetPriority设置MDMA中断优先级。
- 函数HAL_NVIC_EnableIRQ使能中断。
- 函数HAL_MDMA_Start_IT启动中断传输。
- MDMA的中断服务程序MDMA_IRQHandler里面调用HAL_MDMA_IRQHandler，如果用户注册了各种回调函数，会在此函数里面执行。
- 函数HAL_MDMA_Abort_IT可以终止MDMA中断传输，终止完成后，会调用回调函数XferAbortCallback（如果设置了的话）
第5步：中断回调函数。
函数HAL_MDMA_RegisterCallback注册回调函数，函数HAL_MDMA_UnRegisterCallback取消注册回调函数。
- XferCpltCallback : 传输完成回调。
- XferBufferCpltCallback : buffer传输完成回调。
- XferBlockCpltCallback : block 传输完成回调。
- XferRepeatBlockCpltCallback : repeated block传输完成回调。
- XferErrorCallback : 传输错误回调。
- XferAbortCallback : 传输终止回调。
61.4 源文件stm32h7xx_hal_mdma.c
这里把我们把如下几个常用到的函数做个说明：
- HAL_MDMA_Init
- HAL_MDMA_Start_IT
61.4.1 函数HAL_MDMA_Init
函数原型：
HAL_StatusTypeDef HAL_MDMA_Init(MDMA_HandleTypeDef *hmdma) { uint32_t tickstart = HAL_GetTick(); /* 检测句柄是否有效 */ if(hmdma == NULL) { return HAL_ERROR; } /* 检测参数 */ assert_param(IS_MDMA_STREAM_ALL_INSTANCE(hmdma->Instance)); assert_param(IS_MDMA_PRIORITY(hmdma->Init.Priority)); assert_param(IS_MDMA_ENDIANNESS_MODE(hmdma->Init.Endianness)); assert_param(IS_MDMA_REQUEST(hmdma->Init.Request)); assert_param(IS_MDMA_SOURCE_INC(hmdma->Init.SourceInc)); assert_param(IS_MDMA_DESTINATION_INC(hmdma->Init.DestinationInc)); assert_param(IS_MDMA_SOURCE_DATASIZE(hmdma->Init.SourceDataSize)); assert_param(IS_MDMA_DESTINATION_DATASIZE(hmdma->Init.DestDataSize)); assert_param(IS_MDMA_DATA_ALIGNMENT(hmdma->Init.DataAlignment)); assert_param(IS_MDMA_SOURCE_BURST(hmdma->Init.SourceBurst)); assert_param(IS_MDMA_DESTINATION_BURST(hmdma->Init.DestBurst)); assert_param(IS_MDMA_BUFFER_TRANSFER_LENGTH(hmdma->Init.BufferTransferLength)); assert_param(IS_MDMA_TRANSFER_TRIGGER_MODE(hmdma->Init.TransferTriggerMode)); assert_param(IS_MDMA_BLOCK_ADDR_OFFSET(hmdma->Init.SourceBlockAddressOffset)); assert_param(IS_MDMA_BLOCK_ADDR_OFFSET(hmdma->Init.DestBlockAddressOffset)); /* 解锁 */ __HAL_UNLOCK(hmdma); /* Change MDMA peripheral state */ hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_BUSY; /* 禁止MDMA */ __HAL_MDMA_DISABLE(hmdma); /* 等待禁止成功 */ while((hmdma->Instance->CCR & MDMA_CCR_EN) != RESET) { if((HAL_GetTick() - tickstart ) > HAL_TIMEOUT_MDMA_ABORT) { hmdma->ErrorCode = HAL_MDMA_ERROR_TIMEOUT; hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_ERROR; return HAL_ERROR; } } /* 初始化 MDMA */ MDMA_Init(hmdma); /* 复位列表模式相关设置 */ hmdma->FirstLinkedListNodeAddress = 0; hmdma->LastLinkedListNodeAddress = 0; hmdma->LinkedListNodeCounter = 0; /* 设置无错误 */ hmdma->ErrorCode = HAL_MDMA_ERROR_NONE; /* 设置就绪 */ hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_READY; return HAL_OK; }
函数描述：
此函数用于初始化MDMA。
函数参数：
- 第1个参数是MDMA_HandleTypeDef类型结构体指针变量，结构体变量成员的详细介绍看本章3.3小节。
- 返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。
使用举例：
MDMA_HandleTypeDef MDMA_Handle; __HAL_RCC_MDMA_CLK_ENABLE(); MDMA_Handle.Instance = MDMA_Channel0; MDMA_Handle.Init.Request = MDMA_REQUEST_SW; /* 软件触发 */ MDMA_Handle.Init.TransferTriggerMode = MDMA_BLOCK_TRANSFER; /* 块传输 */ MDMA_Handle.Init.Priority = MDMA_PRIORITY_HIGH; /* 优先级高*/ MDMA_Handle.Init.Endianness = MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE; /* 小端 */ MDMA_Handle.Init.SourceInc = MDMA_SRC_INC_DOUBLEWORD; /* 源地址自增，双字，即8字节 */ MDMA_Handle.Init.DestinationInc = MDMA_DEST_INC_DOUBLEWORD; /* 目的地址自增，双字，即8字节 */ MDMA_Handle.Init.SourceDataSize = MDMA_SRC_DATASIZE_DOUBLEWORD; /* 源地址数据宽度双字，即8字节 */ MDMA_Handle.Init.DestDataSize = MDMA_DEST_DATASIZE_DOUBLEWORD; /* 目的地址数据宽度双字，即8字节 */ MDMA_Handle.Init.DataAlignment = MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE; /* 小端，右对齐 */ MDMA_Handle.Init.SourceBurst = MDMA_SOURCE_BURST_16BEATS; /* 源数据突发传输 */ MDMA_Handle.Init.DestBurst = MDMA_DEST_BURST_16BEATS; /* 目的数据突发传输 */ MDMA_Handle.Init.BufferTransferLength = 128; /* 每次传输128个字节 */ MDMA_Handle.Init.SourceBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，地址偏移0 */ MDMA_Handle.Init.DestBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，地址偏移0 */ /* 初始化MDMA */ if(HAL_MDMA_Init(&MDMA_Handle) != HAL_OK) { Error_Handler(__FILE__, __LINE__); }
61.4.2 函数HAL_MDMA_Start_IT
函数原型：
HAL_StatusTypeDef HAL_MDMA_Start_IT(MDMA_HandleTypeDef *hmdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t BlockDataLength, uint32_t BlockCount) { /* 检测参数 */ assert_param(IS_MDMA_TRANSFER_LENGTH(BlockDataLength)); assert_param(IS_MDMA_BLOCK_COUNT(BlockCount)); /* 检测句柄是否有效 */ if(hmdma == NULL) { return HAL_ERROR; } /* 上锁 */ __HAL_LOCK(hmdma); if(HAL_MDMA_STATE_READY == hmdma->State) { hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_BUSY; hmdma->ErrorCode = HAL_MDMA_ERROR_NONE; __HAL_MDMA_DISABLE(hmdma); /* 配置MDMA */ MDMA_SetConfig(hmdma, SrcAddress, DstAddress, BlockDataLength, BlockCount); /* 使能传输错误和传输完成中断 */ __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, (MDMA_IT_TE | MDMA_IT_CTC)); if(hmdma->XferBlockCpltCallback != NULL) { /* 使能块传输完成中断 */ __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, MDMA_IT_BT); } if(hmdma->XferRepeatBlockCpltCallback != NULL) { /* 使能多块传输完成中断 */ __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, MDMA_IT_BRT); } if(hmdma->XferBufferCpltCallback != NULL) { /* 使能传输完成中断 */ __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, MDMA_IT_BFTC); } /* 使能外设 */ __HAL_MDMA_ENABLE(hmdma); if(hmdma->Init.Request == MDMA_REQUEST_SW) { /* 使能软件请求 */ hmdma->Instance->CCR |= MDMA_CCR_SWRQ; } } else { /* 解锁 */ __HAL_UNLOCK(hmdma); /* 返回忙 */ return HAL_BUSY; } return HAL_OK; }
函数描述：
此函数主要用于配置MDMA的中断方式传输。
函数参数：
- 第1个参数是MDMA_HandleTypeDef类型结构体指针变量，结构体变量成员的详细介绍看本章3.3小节。
- 第2个参数是源缓冲地址。
- 第3个参数是目的地址。
- 第4个参数是传输的块大小，单位字节，范围不可以超过65536字节。
- 第5个参数是传输的块数，范围不可以超过4095块。
- 返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。
使用举例：
/* 将地址0x24000000开始的64KB数据复制到地址0x24000000 + 64*1024 */ HAL_MDMA_Start_IT(&MDMA_Handle, (uint32_t)0x24000000, (uint32_t)(0x24000000 + 64*1024), 64*1024, 1);
61.5 总结
本章节就为大家讲解这么多，MDMA功能用到的地方还是比较多的，后面的章节会为大家做讲解。
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