STM32 DMA控制器使用
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直接存储器存取(Direct Memory Access,DMA)是计算机科学中的一种内存访问技术。它允许某些电脑内部的硬体子系统(电脑外设),可以独立地直接读写系统存储器,而不需绕道 CPU。在同等程度的CPU负担下,DMA是一种快速的数据传送方式。它允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依于 CPU的大量中断请求。【摘自Wikipedia】
现在越来越多的单片机采用DMA技术,提供外设和存储器之间或者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。STM32就有一个DMA控制器,它有7个通道,每个通道专门用来管理一个或多个外设对存储器访问的请求,还有一个仲裁器来协调各个DMA请求的优先权。
DMA 控制器和Cortex-M3核共享系统数据总线执行直接存储器数据传输。当CPU和DMA同时访问相同的目标(RAM或外设)时,DMA请求可能会停止 CPU访问系统总线达若干个周期,总线仲裁器执行循环调度,以保证CPU至少可以得到一半的系统总线(存储器或外设)带宽。
在发生一个事件后,外设发送一个请求信号到DMA控制器。DMA控制器根据通道的优先权处理请求。当DMA控制器开始访问外设的时候,DMA控制器立即发送给外设一个应答信号。当从DMA控制器得到应答信号时,外设立即释放它的请求。一旦外设释放了这个请求,DMA控制器同时撤销应答信号。如果发生更多的请求时,外设可以启动下次处理。
总之,每个DMA传送由3个操作组成:
1. 从外设数据寄存器或者从DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元执行加载操作。
2. 存数据到外设数据寄存器或者存数据到DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元。
3. 执行一次DMA_CNDTRx寄存器的递减操作。该寄存器包含未完成的操作数目。
仲裁器根据通道请求的优先级来启动外设/存储器的访问。优先级分为两个等级:软件(4个等级:最高、高、中等、低)、硬件(有较低编号的通道比拥有较高编号的通道有较高的优先权)。
可以在DMA传输过半、传输完成和传输错误时产生中断。
STM32中DMA的不同中断(传输完成、半传输、传输完成)通过“线或”方式连接至NVIC,需要在中断例程中进行判断。
进行DMA配置前,不要忘了在RCC设置中使能DMA时钟。STM32的DMA控制器挂在AHB总线上。
DMA总共有7个通道,各个通道的DMA映射关系如下:
外设的事件连接至相应DMA通道,每个通道均可以通过软件触发实现存储器内部的DMA数据传输(M2M模式)
Tips:库2.0中函数RCC_AHBPeriphClockCmd的参数由“RCC_AHBPeriph_DMA”改成“RCC_AHBPeriph_DMA1”(如果是DMA1控制器的话)。
DMA的传输标志位(CHTIFx、CTCIFx、CGIFx)由硬件设置为“1”,但需要软件清零,在中断服务程序中清除。当CGIFx(全局中断标志位)清零后,CHTIFx 和 CTCIFx均清零。
关于库函数DMA部分的使用,详情参见网友Jack Chang提供的教程《浅谈STM32的DMA模块的使用》