DMA介绍
DMA,全称Direct Memory Access,即直接存储器访问。
DMA传输:将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间。(数据搬运工)
- 内存(程序里定义的数据(数组、变量等))->外设(外设的DR数据寄存器)
- 外设->内存
- 内存->内存
DMA传输无需CPU直接控制传输,也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场过程,通过硬件为RAM何IO设备开辟一条直接传输数据的通道,使得CPU的效率大大提高。
作用:为CPU减负
STM32F1 DMA框图
一般外设挂载在APB1或APB2总线上,但是DMA挂载在在AHB总线上
- DMA请求:当外设需要DMA传输数据,先向DMA控制器发送请求
- DMA通道:不同外设向DMA的不同通道发送请求。DMA1有7个通道,DMA2有5个通道。
- DMA优先级:多个DMA通道同时发来请求时,就有先后响应处理的顺序问题,这个由仲裁器管理(优先级 管理也分软件阶段和硬件阶段)。
DMA2仅存在大容量产品和互联型产品。
DMA就是建立数据传输通道。
DMA处理过程
- 外设想通过DMA发送数据,先发送请求
- DMA控制器收到请求后,给外设一个ack
- 外设收到ack后,释放请求
- 外设启动DMA数据传输,直至传输结束
DMA通道
每个通道用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求,且都有一个仲裁器,用于处理DMA请求间的优先级。
DMA优先级
仲裁器管理DMA通道请求分为两个阶段:(1)软件阶段、(2)硬件阶段
软件阶段:每个通道的优先级可在DMA_CCRx寄存器中设置,有四个等级:最高、高、中和低优先级。
硬件阶段:若两个请求有相同软件优先级,较低编号的通道比较高编号的通道有较高的优先级。
大容量芯片中,DMA控制器拥有高于DMA2控制器的优先级。
多个请求通过逻辑或输入到DMA控制器,只能有一个请求有效。
DMA相关寄存器
在非循环模式下传输结束,要开始新的DMA传输,需要在关闭DMA通道情况下,在传输数量寄存器中重新写入数值。
DMA相关HAL库驱动介绍
__HAL_LINKDMA():用来连接DMA和外设句柄。
数据结构
以DMA方式传输串口数据配置步骤
USART1_TX DMA1_CH4
- 使能DMA时钟:__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE
- 初始化DMA:HAL_DMA_Init函数初始化DMA相关参数,__HAL_LINKDMA函数连接DMA和外设
- 使能串口的DMA发生,启动传输:HAL_UART_Transmit_DMA
- 查询DMA传输状态:__HAL_DMA_GET_FLAG查询通道传输状态,__HAL_DMA_GET_COUNTER获取当前传输剩余数据量
DMA中断使用:HAL_NVIC_EnableIRQ、HAL_NVIC_SetPriority,编写中断服务函数xxx_IRQHandler