STM32-第十節-DMA直接存儲器存取

一、DMA：

1.簡介：

DMA，直接存儲區存取

DMA可以提供外設和存儲器或存儲器與存儲器見的高速數據傳輸，無需CPU干預。

12個通道：DMA1（7個通道），DMA2（5個通道）

每個通道支持軟件觸發，和特定硬件觸發（每個外設有固定通道）。

本芯片只有DMA1。

2.存儲器映像：

3.功能圖：

外設寄存器與Flash和SRAM（存儲器）為兩大數據存儲地點。

轉運數據由兩個結構體決定，每個包含三個參數：
起始地址，數據寬度，地址是否自增（一次轉運完成后，指針是否挪到下個地址）。
（ps:這兩個結構體其實是完全相同的，并非外設結構體只能放外設地址等等）

傳輸計數器：觸發后，進行數據轉運的次數，在傳輸完成后，兩個結構體的指針回到初始地址。

自動重裝器：決定了是否循環傳輸，在傳輸完成后，傳輸寄存器恢復到自動重裝器的值，配合上面結構體指針回到初始地址，可以做到對對同一塊地址數據循環傳輸。

M2M：決定觸發邏輯，為1則軟件觸發，為0硬件觸發（MtoM名稱意義為存儲器到存儲器）

軟件觸發：與前面不同的是，并非由一個函數觸發，而是不斷連續觸發DMA，直到將傳輸計數器清零，完成傳輸，即使能DMA就自動開始轉運。（軟件觸發和循環模式不能同時使用）

硬件觸發：就是外設給出信號觸發

開關控制：給DMA使能，寫傳輸計數器時，需要將DMA關閉。

4.ADC與DMA：

前文介紹了ADC的功能，ADC有一個掃描模式，可以同時轉換多個通道的值，但在規則組中，卻只有一個寄存器存放結果，就需要DMA，在一次轉換完成后，就將寄存器的數據轉運到存儲器中，這樣就不會被下一個通道的結果覆蓋而丟失。

二、實戰：DMA數據轉運

DMA.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device headeruint16_t MyDMA_Size;					//定義全局變量，用于記住Init函數的Size，供Transfer函數使用/*** 函    數：DMA初始化* 參    數：AddrA 原數組的首地址* 參    數：AddrB 目的數組的首地址* 參    數：Size 轉運的數據大小（轉運次數），1代表字節* 返 回 值：無*/
void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size)
{MyDMA_Size = Size;					//將Size寫入到全局變量，記住參數Size/*開啟時鐘*/RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);						//開啟DMA的時鐘/*DMA初始化*/DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;										//定義結構體變量DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;						//外設基地址，給定形參AddrADMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;	//外設數據寬度，選擇字節DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;			//外設地址自增，選擇使能DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;							//存儲器基地址，給定形參AddrBDMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;			//存儲器數據寬度，選擇字節DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;					//存儲器地址自增，選擇使能DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;						//數據傳輸方向，選擇由外設到存儲器（此處名稱的意思是，外設作為數據源）DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;								//轉運的數據大小（轉運次數）DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;							//模式，選擇正常模式DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;								//存儲器到存儲器，選擇使能DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;					//優先級，選擇中等DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);							//將結構體變量交給DMA_Init，配置DMA1的通道1（軟件無所謂，硬件要查手冊，看是通道幾）/*DMA使能*/DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);	//這里先不給使能，初始化后不會立刻工作，等后續調用Transfer后，再開始
}/*** 函    數：啟動DMA數據轉運* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void MyDMA_Transfer(void)
{DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);					//DMA失能，在寫入傳輸計數器之前，需要DMA暫停工作DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, MyDMA_Size);	//寫入傳輸計數器，指定將要轉運的次數DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);						//DMA使能，開始工作while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);	//等待DMA工作完成DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);						//清除工作完成標志位
}

三、實戰：DMA+AD多通道

問：如何訪問外設寄存器？

答：無需具體地址，可通過結構體來訪問，如想訪問ADC1的DR寄存器，直接ADC1->DR即可。

新AD.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device headeruint16_t AD_Value[4];					//定義用于存放AD轉換結果的全局數組/*** 函    數：AD初始化* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void AD_Init(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);	//開啟ADC1的時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//開啟GPIOA的時鐘RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);		//開啟DMA1的時鐘/*設置ADC時鐘*/RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);						//選擇時鐘6分頻，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//將PA0、PA1、PA2和PA3引腳初始化為模擬輸入/*規則組通道配置*/ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);	//規則組序列1的位置，配置為通道0ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);	//規則組序列2的位置，配置為通道1ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);	//規則組序列3的位置，配置為通道2ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);	//規則組序列4的位置，配置為通道3/*ADC初始化*/ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;											//定義結構體變量ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;							//模式，選擇獨立模式，即單獨使用ADC1ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;						//數據對齊，選擇右對齊ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;			//外部觸發，使用軟件觸發，不需要外部觸發ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;							//連續轉換，使能，每轉換一次規則組序列后立刻開始下一次轉換ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;								//掃描模式，使能，掃描規則組的序列，掃描數量由ADC_NbrOfChannel確定ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;										//通道數，為4，掃描規則組的前4個通道ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);											//將結構體變量交給ADC_Init，配置ADC1/*DMA初始化*/DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;											//定義結構體變量DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;				//外設基地址，給定形參AddrADMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;	//外設數據寬度，選擇半字，對應16為的ADC數據寄存器DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;			//外設地址自增，選擇失能，始終以ADC數據寄存器為源DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;					//存儲器基地址，給定存放AD轉換結果的全局數組AD_ValueDMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;			//存儲器數據寬度，選擇半字，與源數據寬度對應DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;						//存儲器地址自增，選擇使能，每次轉運后，數組移到下一個位置DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;							//數據傳輸方向，選擇由外設到存儲器，ADC數據寄存器轉到數組DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;										//轉運的數據大小（轉運次數），與ADC通道數一致DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;								//模式，選擇循環模式，與ADC的連續轉換一致DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;								//存儲器到存儲器，選擇失能，數據由ADC外設觸發轉運到存儲器DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;						//優先級，選擇中等DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);								//將結構體變量交給DMA_Init，配置DMA1的通道1（只能是通道1）/*DMA和ADC使能*/DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);							//DMA1的通道1使能ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);								//ADC1觸發DMA1的信號使能ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);									//ADC1使能/*ADC校準*/ADC_ResetCalibration(ADC1);								//固定流程，內部有電路會自動執行校準while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);/*ADC觸發*/ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);	//軟件觸發ADC開始工作，由于ADC處于連續轉換模式，故觸發一次后ADC就可以一直連續不斷地工作
}