STM32之DMA实例

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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:

1. #include <stdio.h>
2. uint8_t sendbuff[500];
3. uint16_t i;
4. int main()
5. {
6. printf_init();
7. dma_init();
8. for(i=0;i<500;i++)
9. {
10. sendbuff[i] =0xaf;
11. }
12. USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
13. LED3_ON;
14.  
15. 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:

1. #include "stm32f10x.h"
2. #include "stm32f10x_rcc.h"
3. #include "stm32f10x_usart.h"
4. #include "stm32f10x_dma.h"
5. #include "misc.h"
6. #include "dma.h"
7. void dma_init()
8. {
9.  
10. DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
11. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
12. NVIC_Config();
13. /*DMA配置*/
14. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;//串口数据寄存器地址
15. DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)sendbuff; //内存地址(要传输的变量的指针)
16. DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //方向(从内存到外设)
17. DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 500; //传输内容的大小
18. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址不增
19. DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址自增
20. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =
21. DMA_PeripheralDataSize_Byte ; //外设数据单位
22. DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize =
23. DMA_MemoryDataSize_Byte ; //内存数据单位
24. DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ; //DMA模式：一次传输，循环
25. DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium ; //优先级：高
26. DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //禁止内存到内存的传输
27.  
28. DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure); //配置DMA1的4通道
29. DMA_Cmd(DMA1_Channel4,ENABLE);
30. DMA_ITConfig(DMA1_Channel4,DMA_IT_TC,ENABLE);//配置DMA发送完成后产生中断
31.  
32. }
33.  
34. static void NVIC_Config(void)
35. {
36. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
37. /*中断配置*/
38. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
39.  
40. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
41. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
42. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
43. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
44. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
45. }

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:

1. #ifndef _dma_H
2. #define _dma_H
3. #include "stm32f10x.h"
4. #define USART1_DR_Base 0x40013804;
5. extern uint8_t sendbuff[500];
6. static void NVIC_Config(void);
7. void dma_init(void);
8.  
9. #endif

串口配置：printf.c

1. #include "printf.h"
2. #include "stm32f10x.h"
3. #include "stm32f10x_rcc.h"
4. #include "stm32f10x_gpio.h"
5. #include "stm32f10x_usart.h"
6. #include "misc.h"
7.  
8. int fputc(int ch,FILE *f)
9. {
10. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
11. USART_SendData(USART1,(unsigned char)ch);
12. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
13. return (ch);
14. }
15.  
16. void printf_init(void)
17. {
18. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
19. USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
20.  
21. /*config USART clock*/
22. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
23. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
24. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
25. /*USART1 GPIO config*/
26. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
27. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
28. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
29. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
30.  
31. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_10;
32. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING; //复用开漏输入
33. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
34. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
35.  
36. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;
37. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
38. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
39. GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
40. /*USART1 mode Config*/
41. USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
42. USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
43. USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
44. USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
45. USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
46. USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
47. USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
48. USART_Cmd(USART1,ENABLE);

printf.h:

1. #ifndef __printf_H
2. #define __printf_H
3.  
4. #include "stm32f10x.h"
5. #include <stdio.h>
6. #define LED3_ON GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3)
7. #define LED3_OFF GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3)
8. void printf_init(void);
9. int fputc(int ch,FILE *f);
10.  
11. #endif

中断代码：stm32f10x_it.c

1. #include "stm32f10x_it.h"
2. #include "stm32f10x.h"
3. #include "printf.h"
4. void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
5. {
6. if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)==SET)
7. {
8. LED3_OFF;
9. DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
10. }
11. }

效果图：