STM32的DMA（Direct Memory Access，直接存儲器存取）是一種在單片機中用于高效實現數據傳輸的技術。它允許外設設備直接訪問RAM，不需要CPU的干預，從而釋放CPU資源，提高CPU工作效率，本文基于STM32F429、Hal庫詳細分析DMA的特性與使用。

1.DMA的特性

（1）STM32F429擁有兩個DMA控制器（DMA1和DMA2），DMA1 控制器 AHB 外設端口不連接到總線矩陣，因此，只有?DMA2 數據流能夠執行存儲器到存儲器的傳輸，外設包括片內外設和片外外設。

片內外設：例如GPIO（通用輸入輸出端口）、USART（通用同步/異步收發器）、I2C（Inter-Integrated Circuit，一種串行通信總線）、SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設接口）等。這些外設通過DMA控制器，可以直接與內存（如SRAM、Flash等）進行數據傳輸。

片外外設：這是指通過外部接口連接到STM32芯片的設備，例如DHT11溫度傳感器、MQ2煙霧傳感器等。這些設備通過相應的接口（如ADC、SPI等）與STM32連接，然后通過DMA控制器進行數據傳輸，要確保片外外設支持DMA功能才可以用DMA傳輸數據。

存儲器到存儲器的傳輸意味著DMA控制器可以直接從一個內存區域（如RAM的一個數組或緩沖區）讀取數據，并將這些數據寫入到另一個內存區域（同樣是RAM的另一個數組或緩沖區）。這種傳輸模式在多種應用中都非常有用，比如：

1. 數據移動：如果你需要將一段數據從一個位置移動到另一個位置，使用DMA可以節省CPU時間，因為CPU不需要參與數據的傳輸過程。

2. 數據處理：在圖像處理、音頻處理或任何需要處理大量數據的應用中，你可能需要將數據從一個緩沖區讀取出來，進行一些處理（如濾波、FFT等），然后將結果寫回另一個緩沖區。使用DMA可以并行地進行數據的讀取和寫入，從而加速整個處理過程。

3. 數據橋接：在某些應用中，你可能需要從一個硬件接口讀取數據，然后將其寫入到另一個硬件接口。使用DMA可以確保這兩個接口之間的數據傳輸是高效的，不會受到CPU中斷或其他任務的影響。

4. 循環緩沖區：在處理實時數據流時，循環緩沖區是一種常見的解決方案。使用DMA可以自動地將新數據寫入循環緩沖區的末尾，并將舊數據從緩沖區的開頭移出，從而實現無縫的數據傳輸和處理。

（2）每個DMA控制器有8個數據流，每個數據流擁有8個通道，每次傳輸的數據最大為65535（如果數據單位為字，則一次可以傳輸256KB），每個通道具體是什么數據接口如下圖所示：

DMA1通道

DMA2通道

（3）DMA傳輸具有FIFO（先進先出）模式和直接模式。FIFO用于在源數據傳輸到目標地址之前臨時存放這些數據，每個數據流都有一個獨立的 4 字 FIFO，閾值級別可由軟件配置為 1/4、1/2、3/4 或滿。而直接模式在每個外設請求都立即啟動對存儲器傳輸。

（4）數據流與數據流之間的傳輸優先級通過軟件和硬件兩個方面決定。軟件上，可以通過DMA_SxCR寄存器配置數據流的優先級，總共有四個等級：非常高、高、中、低。硬件上，若兩個請求的軟件優先級相同時，仲裁器根據DMA通道的編號來決定響應順序，序號較小的數據流優先級更高，另外，DMA1擁有比DMA2更高的優先級。

（5）DMA支持源地址和目標地址的數據寬度可以不同，如源數據是源源不斷的字節數據，而目標地址要求輸出字寬度的數據。源傳輸和目標傳輸在整個 4 GB 區域（地址在 0x0000 0000 和 0xFFFF FFFF 之間）都可以尋址外設和存儲器。

（6）DMA擁有5個中斷，分別是：半傳輸、傳輸完成、傳輸錯誤、FIFO 上溢/下溢、直接模式錯誤。

2.DMA的使用

下面我們將一些數據通過DMA2的UART1輸出出來：

（1）使能DMA時鐘

?__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();//DMA2時鐘使能?? ?

(2)?初始化DMA通道，配置通道，外設和內存地址，傳輸數據量等

__HAL_LINKDMA(&UART1_Handler,hdmatx,UART1TxDMA_Handler);    //將DMA與USART1聯系起來(發送DMA)//Tx DMA配置UART1TxDMA_Handler.Instance=DMA2_Stream7;                            //數據流選擇DMA2控制器的數據流7UART1TxDMA_Handler.Init.Channel=DMA_CHANNEL_4;                       //通道選擇4UART1TxDMA_Handler.Init.Direction=DMA_MEMORY_TO_PERIPH;             //存儲器到外設UART1TxDMA_Handler.Init.PeriphInc=DMA_PINC_DISABLE;                 //外設非增量模式UART1TxDMA_Handler.Init.MemInc=DMA_MINC_ENABLE;                     //存儲器增量模式UART1TxDMA_Handler.Init.PeriphDataAlignment=DMA_PDATAALIGN_BYTE;    //外設數據長度:8位UART1TxDMA_Handler.Init.MemDataAlignment=DMA_MDATAALIGN_BYTE;       //存儲器數據長度:8位UART1TxDMA_Handler.Init.Mode=DMA_NORMAL;                            //外設普通模式UART1TxDMA_Handler.Init.Priority=DMA_PRIORITY_MEDIUM;               //中等優先級UART1TxDMA_Handler.Init.FIFOMode=DMA_FIFOMODE_DISABLE;              UART1TxDMA_Handler.Init.FIFOThreshold=DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL;      UART1TxDMA_Handler.Init.MemBurst=DMA_MBURST_SINGLE;                 //存儲器突發單次傳輸UART1TxDMA_Handler.Init.PeriphBurst=DMA_PBURST_SINGLE;              //外設突發單次傳輸HAL_DMA_DeInit(&UART1TxDMA_Handler);   HAL_DMA_Init(&UART1TxDMA_Handler);

（3）開啟DMA通道傳輸

 MYDMA_USART_Transmit(&UART1_Handler,(u8*)SendBuff,SEND_BUF_SIZE); //啟動傳輸    

（4）?查詢DMA通道狀態,傳輸結束后關閉串口DMA

while(1){if(__HAL_DMA_GET_FLAG(&UART1TxDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF3_7))//等待DMA2_Steam7傳輸完成{__HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&UART1TxDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF3_7);//清除DMA2_Steam7傳輸完成標志HAL_UART_DMAStop(&UART1_Handler);      //傳輸完成以后關閉串口DMAbreak; }delayms(10);
}