DMA简介:
DMA(Direct Memory Access,直接存储器存取),是一种可以减轻CPU工作量的数据存取方式,如今被广泛的使用。它在传输数据的同时,CPU可以做其他事,比如数据运算或者响应中断等,DMA就给CPU分担了不少的工作量!
DMA工作分析:
如图,我们可以看到STM32内核,存储器,外设及DMA的连接,这些硬件最终通过各种各样的线连接到总线矩阵中,硬件结构之间的数据转移都经过总线矩阵的协调,使各个外设和谐的使用总线来传输数据。
下面看有与没有DMA的情况下,ADC采集的数据是怎样存放到SRAM中的?
1.如果没有DMA,CPU传输数据还要以内核作为中转站,比如要将ADC采集的数据转移到到SRAM中,这个过程是这样的:内核通过DCode经过总线矩阵协调,使用AHB把外设ADC采集的数据,然后内核,DCode再通过总线矩阵协调把数据存放到内存SRAM中。
2.有DMA的话,DMA控制器的DMA总线与总线矩阵协调,使用AHB把外设ADC采集的数据经由DMA通道存放到SRAM中,这个数据的传输过程中,完全不需要内核的参与,也就是CPU的参与,不过DMA传输时要对DMA外设发出请求,才会触发其工作。
下面我是通过串口通信的例子来学习DMA的!
主函数main.c:
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uint8_t sendbuff[500];
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uint16_t i;
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int main()
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{
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printf_init();
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dma_init();
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for(i=0;i<500;i++)
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{
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sendbuff[i] =0xaf;
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}
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USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
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LED3_ON;
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while(1);
这个主函数实现的功能是利用DMA把数据(数组,数组里面的存放了500个AF字符)从内存转移到外设(串口),最后通过串口传输到我们的PC上显示。为了证明DMA在搬运数据的同时,CPU还可以做其他事,于是将LED3点亮,来测试一下。主函数至于为啥加while(1),才会产生中断?还不明白。。。
DMA配置dma.c:
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void dma_init()
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{
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DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
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RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
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NVIC_Config();
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/*DMA配置*/
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DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;//串口数据寄存器地址
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)sendbuff; //内存地址(要传输的变量的指针)
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DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //方向(从内存到外设)
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DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 500; //传输内容的大小
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DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址不增
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址自增
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DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =
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DMA_PeripheralDataSize_Byte ; //外设数据单位
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DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize =
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DMA_MemoryDataSize_Byte ; //内存数据单位
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DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ; //DMA模式:一次传输,循环
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DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium ; //优先级:高
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DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //禁止内存到内存的传输
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DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure); //配置DMA1的4通道
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DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);
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DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE);//配置DMA发送完成后产生中断
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}
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static void NVIC_Config(void)
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{
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NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
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/*中断配置*/
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NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
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NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
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NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
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}
这里的串口数据寄存器地址配置是参考STM32的datasheet来设置的,USART1_DR_Base是一个宏,#define USART1_DR_Base 0x40013804,至于地址为啥是这个,请看下图:
存储器映射图,找到USART1的基址,再看USART1数据寄存器偏移地址就可以知道串口1的地址了。
至于在配置DMA1通道时,那里为啥是通道4,而不是其它通道,请看下图:
dma.h:
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extern uint8_t sendbuff[500];
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static void NVIC_Config(void);
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void dma_init(void);
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串口配置:printf.c
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int fputc(int ch,FILE *f)
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{
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while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
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USART_SendData(USART1,(unsigned char)ch);
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while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
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return (ch);
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}
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void printf_init(void)
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{
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
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USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
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/*config USART clock*/
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
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/*USART1 GPIO config*/
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_10;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING; //复用开漏输入
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
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GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
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/*USART1 mode Config*/
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USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
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USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
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USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
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USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
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USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
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USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
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USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
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USART_Cmd(USART1,ENABLE);
printf.h:
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void printf_init(void);
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int fputc(int ch,FILE *f);
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中断代码:stm32f10x_it.c
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void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
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{
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if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)==SET)
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{
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LED3_OFF;
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DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
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}
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}
效果图: