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七、Stm32学习-DMA-循环模式与非循环模式_stm32的dma连续模式

作者：从前慢现在也慢 | 2024-05-17 17:02:22

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stm32的dma连续模式

DMA东西不多，但是有点绕。并且DMA是非常重要且常用的数据搬用外设。今天简单学习下。

1.DMA简介

DMA是可以直接访问stm32的所有存储器，例如Flash，SRAM等。所以你通过CPU配置了DMA，它就可以自动去各个外设搬运数据到指定的地方，CPU就不用来做这搬运数据的活了，只需要在指定的地方读取CPU所需要的数据即可。

Flash一般是只读，如果要将程序写入Flash，还需要先擦除页，再写入，这是另外一部分内容。然后还要将Boot引脚置对应的高低电平。这些在手册中都能找到。

对于软件触发和特定硬件触发，一般软件触发用在存储器到存储器，因为我们只需要把数据搬运过去，所以软件触发就好比，一直快速地去触发DMA，让它一下就把数据都搬运完。但是硬件触发一般用在外设到存储器，因为外设的数据到来是不定时的，需要有一定的信号 ，不能软件触发一下把所有都搬运完，说不定那个时候外设数据还没采集到呢！综上，软件触发一般用在存储器到存储器；硬件触发一般用在外设到存储器。

2.存储器映像

这些地址在数据手册中都可以查找到。

ROM（只读存储器）和RAM（随机存取存储器）是两种重要的存储器类型

所以stm32单片机的存储地址0-FFFFFFFF，这是个非常大的存储空间，4GB。但是事实上，有很多的空间都是空的，stm32本身只有几kb的容量。可以看到都是有对应的地址的，外设的地址就是

0x4000 0000开始。可以在单片机程序中，对变量取地址，再强转，把他的地址拿出来看看和这个有什么联系。

  1. int a;
  2. const int b; 
  3. int main(void)
  4. {
  5. 	OLED_Init();
  6. 	while(1)
  7. 	{
  8. 		OLED_ShowHexNum(1, 1, (uint32_t)&a, 8);
  9. 		OLED_ShowHexNum(2, 1, (uint32_t)&ADC1->DR, 8);
  10. 		OLED_ShowHexNum(3, 1, (uint32_t)&b, 8);
  11. 	}
  12. }

显示这几个变量的地址

发现和我们阅读手册的地址是吻合的。

3. DMA结构框图

虽然DMA有多个通道，但是DMA的总线却只有一条，所以所有的通道只能分时复用这个总线。然后通过总线的仲裁器来判断优先级，来决定谁先过。

4.DMA的基本结构

 起始地址就是填你需要搬用的数据的源头以及目的地的地址；数据宽度则是一次搬用多大的数据，有8位，16位，32位；地址是否自增，指的是搬用完一次之后是否自增地址；传输计数器，就是要转运数据的次数，每转运一次，计数器就会减1；而自动重装载器，就是在传输计数器变为0的时候重新赋值给传输计数器，达到自动开启下一轮的搬运；M2M就是选择硬件触发或者软件触发，所以软件触发和自动重装一起用，软件触发是一直触发DMA，这样DMA就停不下了；在修改传输计数器的值的时候必须先关闭DMA，修改完毕后再打开，手册里面规定的。

5.DMA请求

不同的通道对应不同的外设请求信号。要注意。

6.数据宽度与对齐

这个是针对两个传输站点不同的数据类型来设置的。

概括：小的转大的，高位舍弃；大的转小的，高位补零

7.程序编写-DMA数据转运-非循环模式

将数组A中的数据每秒+1后，转运到数组B中，+1后延迟一小会，方便看实验现象。

（1）开启DMA的外设时钟

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);

（2）DMA的配置

  1. 	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  2. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;						//存储器地址
  3. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte ;    //数据8位
  4. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  			//地址是否自增
  5. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;					//外设地址
  6. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据8位
  7. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;		//地址是否自增
  8. 	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;							//计数器
  9. 	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;					//传输方向
  10. 	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable ;						//选择硬件触发或软件触发，打开软件触发
  11. 	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ;						//选择DMA的传输模式为不连续，连续or单次
  12. 	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; 				//DMA优先级
  13.  
  14. 	DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);

上面6个为存储器的配置，分别配置地址；数据位为8位；地址自增；

再配置BufferSize，就是计数器，初始化数组有4个数据，所以配置为4；再配置传输的方向，选择外设为源端，即外设传递数据到存储器；配置为软件触发；DMA的模式选择为不连续模式；到这DMA的配置就完成了。

（3）DMA的使能

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

当使能DMA后，立刻开始数据转运，转运完成后（计数器为0后）停止。所以需要我们再次写入BufferSize值。

（4）编写修改DMA的BufferSize值（计数器值）函数

  1. void MyDMA_Transfer(void)
  2. {
  3. 	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);					//DMA失能，在写入传输计数器之前，需要DMA暂停工作
  4. 	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, 4);	//写入传输计数器，指定将要转运的次数
  5. 	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);						//DMA使能，开始工作
  6. 	
  7. 	while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);	//等待DMA工作完成
  8. 	DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);						//清除工作完成标志位
  9. }

先关闭DMA，调用函数写入计数器值；然后再开启DMA；然后检查DMA传输完成标志位（还可以检查传输一半等标志位），最后清除标志位等待下一次。

所以每调用一次函数，就转运一次数据。

8.程序编写-DMA数据转运-循环模式

循环模式的话，是不需要判断标志位，因为循环模式会自动重新装载计数器的值。所以不需要调用函数来开启转运，直接修改DMA的配置即可。

  1. void DMA_User_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size)
  2. {
  3. 	MyDMA_Size = Size;
  4. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);//开启DMA的时钟
  5. 	
  6. 	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  7. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;						//存储器地址
  8. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte ;    //数据8位
  9. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  			//地址是否自增
  10. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;					//外设地址
  11. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据8位
  12. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;		//地址是否自增
  13. 	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;							//计数器
  14. 	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;					//传输方向
  15. 	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable ;						//选择硬件触发或软件触发，打开软件触发。硬件触发一般和外设配合
  16. 	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular ;						//选择DMA的传输模式为不连续，连续or单次
  17. 	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; 				//DMA优先级
  18.  
  19. 	DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);
  20. 	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);  									//打开DMA，转运后等待DMA关闭，重新写入计数器
  21. }

修改DMA的模式为循环模式既可。开启一次DMA即可，不需要反复地去开启关闭修改BufferSize值。

9.程序编写-DMA配合ADC数据转运-循环模式

  1. 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  2. 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
  3. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);		//开启DMA1的时钟
  4. 	
  5. 	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);						//选择时钟6分频，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz
  6. 	
  7. 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  8. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;
  9. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 |GPIO_Pin_3;
  10. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
  11. 	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
  12. 	
  13. 	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);
  14. 	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,2,ADC_SampleTime_55Cycles5);
  15. 	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2,3,ADC_SampleTime_55Cycles5);
  16. 	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_3,4,ADC_SampleTime_55Cycles5);
  17. 	
  18. 	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
  19. 	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;
  20. 	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;
  21. 	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;
  22. 	ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
  23. 	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=4;
  24. 	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE;
  25. 	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
  26. 	
  27. 		/*DMA初始化*/
  28. 	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;									
  29. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;				//外设基地址，ADC1储存数据的地址
  30. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;	//外设数据宽度，选择半字，对应16为的ADC数据寄存器
  31. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;			//外设地址自增，选择失能，始终以ADC数据寄存器为源
  32. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;					//存储器基地址，给定存放AD转换结果的全局数组AD_Value
  33. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;			//存储器数据宽度，选择半字，与源数据宽度对应
  34. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;						//存储器地址自增，选择使能，每次转运后，数组移到下一个位置
  35. 	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;							//数据传输方向，选择由外设到存储器，ADC数据寄存器转到数组
  36. 	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;										//转运的数据大小（转运次数），与ADC通道数一致
  37. 	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;								//模式，选择循环模式，与ADC的连续转换一致
  38. 	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;								//存储器到存储器，选择失能，数据由ADC外设触发转运到存储器
  39. 	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;						//优先级，选择中等
  40. 	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);								//将结构体变量交给DMA_Init，配置DMA1的通道1
  41. 	
  42. 	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
  43. 	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);									//使能ADC1，ADC开始运行
  44. 	ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
  45. 	
  46. 	ADC_ResetCalibration(ADC1);								//固定流程，内部有电路会自动执行校准
  47. 	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
  48. 	ADC_StartCalibration(ADC1);
  49. 	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
  50. 	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);	//软件触发AD转换一次

ADC正常配置，我想要硬件全自动，那我就选择开启连续转换，并且我4路的ADC通道，我再开启扫描模式，一次扫描4个ADC通道，再进行转换，再扫描，再转换。

DMA配置要注意，外设的地址自增应该关闭，这样才能保持我们的数据源头一直是ADC1，这样印证了ADC的数据覆盖问题，我们需要DMA一直不断地把数据搬走，不然就覆盖了。然后要开启数据目的地地地址自增，这样才能分开存入我们想要存入地地方。然后开启循环模式。关闭软件触发，开启硬件触发，硬件地触发源为ADC1，这边没有特定参数配置DMA的触发源。

但是可以开启ADC到DMA的通道，这样ADC一有数据过来，DMA就搬用，一有数据过来DAM就搬运。

然后我们调用目的地的数组就可以查看ADC的数据了。

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