STM32hal库学习（F1）-DMA_stm32 hal库dma

DMA简介

DMA:

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

DMA作用：

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回复现场过程

而是通过硬件为RAM和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

其实简言之：就是为CPU减负

DMA路径

内存-》外设

外设-》内存

内存-》内存

DMA框图

结构框图

①DMA请求：DMA传输数据，先向DMA控制器发送请求

                       多个请求通过逻辑或输入到DMA控制器，只能由一个请求有效

②DMA通道：DMA1有七个通道，DMA2有5个通道

③DMA优先级：优先级管理分软件和硬件，由仲裁器管理

                          软件阶段 在DMA_CCRx寄存器中设置，有四个等级 最高 高 中 低

                          硬件阶段 较低编号的通道有更高的优先级 

DMA处理过程

DMA通道映射框图

DMA1

DMA相关寄存器

DMA_CCRx (DMA通道x配置寄存器）

该寄存器用于配置DMA,数据传输方向 通道优先级 外设/存储器数据宽度

                                      外设/存储器增量模式 循环模式 中断使能 通道开启

DMA_ISR (DMA中断状态寄存器）

该寄存器主要用于查询DMA是否传输完成

DMA_IFCR(DMA中断标志清除寄存器)

该寄存器主要用于清除传输完成标志位

DMA_CNDTRx（DMA通道x传输数量寄存器）

该寄存器主要用于写入传输长度

这里注意在非循环模式情况下传输完成，要开启新的DMA传输，需要先关闭DMA通道，重新写入传输数量再开启通道

DMA_CPARx（DMA通道x外设地址寄存器）

该寄存器用于存放外设地址

DMA_CMARx（DMA通道x存储器地址寄存器）

该寄存器用于存放存储器地址

HAL库函数介绍

//相关结构体
typedef struct 
{
    DMA_Channel_TypeDef	*Instance
    DMA_InitTypeDef      Init
     ...
}DMA_HandleTypeDef;
 
typedef struct 
{
    uint32_t Direction			     /* DMA传输方向 */
    uint32_t PeriphInc			     /* 外设地址(非)增量 */
    uint32_t MemInc			         /* 存储器地址(非)增量*/
    uint32_t PeriphDataAlignment	 /* 外设数据宽度 */
    uint32_t MemDataAlignment	     /* 存储器数据宽度 */
    uint32_t Mode				     /* 操作模式 */
    uint32_t Priority	             /* DMA通道优先级 */
}DMA_InitTypeDef;

配置步骤

//DMA.c
#include "DMA.h"
 
DMA_HandleTypeDef DMA_Handler; // DMA初始化句柄
 
uint8_t old_buf[10] = {0x0a, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09};
uint8_t new_buf[10] = {0};
uint8_t key;
 
void DMA_Init()
{
    __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); // 使能DMA1外设时钟
 
    DMA_Handler.Instance = DMA1_Channel1;                       // DMA1,通道1
    DMA_Handler.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_MEMORY;          // 存储器到存储器，这里是数组到数组
    DMA_Handler.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;    // 存储器内存：字节
    DMA_Handler.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;                  // 存储器地址增量
    DMA_Handler.Init.Mode = DMA_NORMAL;                         // 不开启循环模式
    DMA_Handler.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; // 外设内存（存储器）：字节，这里也是数组
    DMA_Handler.Init.PeriphInc = DMA_PINC_ENABLE;               // 外设地址增量
    DMA_Handler.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;              // 优先级高
    HAL_DMA_Init(&DMA_Handler);                                 // DMA初始化
    HAL_DMA_Start(&DMA_Handler, (uint32_t)old_buf, (uint32_t)new_buf, 0);//DMA开启传输
}
 
void DMA_Transmit(uint16_t cndtr)
{
    __HAL_DMA_DISABLE(&DMA_Handler);//传输完后失能
 
    //    DMA1_Channel1->CNDTR = cndtr;
    DMA_Handler.Instance->CNDTR = cndtr;//写入传输数量
 
    __HAL_DMA_ENABLE(&DMA_Handler);//启动传输
}
 
void DMA_Transmit_Get()
{
    key = KEY_Scan(0); /* 得到键值 */
    if (key == KEY0_PRES)
    {
        memset(new_buf, 0, 10);//将数组清0
        DMA_Transmit(10);//传输10个数量
        while (1)
        {
            if (__HAL_DMA_GET_FLAG(&DMA_Handler, DMA_FLAG_TC1))//如果获取到传输完成标志位
            {
                __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&DMA_Handler, DMA_FLAG_TC1);//清除传输完成标志位
                printf("传输完成 \r\n");//串口打印传输完成
            }
        }
    }
}

//DMA.h
#ifndef __DMA_H
#define __DMA_H
 
#include "sys.h"
#include "KEY.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void DMA_Init();
void DMA_Transmit(uint16_t cndtr);
void DMA_Transmit_Get();
 
#endif // !

//main.c
//本例程是按下按键KEY0 将一个数据转移到另一个数组，并在串口提示传输完成
//使用的是正点原子F1精英开发板
//我这里调用了很多初始化，但其实如果不考虑其他的
//这里必要的只有
//	HAL_Init();						// 初始化HAL库
//	Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL9); // 设置时钟,72M
//	uart_init(115200);				// 初始化串口
//  DMA_Init();
 
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "usmart.h"
#include "KEY.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "DMA.h"
 
int main(void)
{
	HAL_Init();						// 初始化HAL库
	Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL9); // 设置时钟,72M
	delay_init(72);					// 初始化延时函数
	uart_init(115200);				// 初始化串口
	LED_Init();						// 初始化LED
	LCD_Init();						// 初始化LCD FSMC接口
	KEY_Init();						// 初始化按键
	usmart_dev.init(84);			// 初始化USMART
	POINT_COLOR = RED;				// 画笔颜色：红色
	LCD_ShowString(30, 50, 200, 16, 16, " YMZ ^_^");
	DMA_Init();
 
	while (1)
	{
		DMA_Transmit_Get();
		LED0 = 1;
	}
}

//DMA.c
#include "DMA.h"
 
DMA_HandleTypeDef DMA_Handler;           // DMA初始化句柄
extern UART_HandleTypeDef UART1_Handler; // UART1初始化句柄
 
const uint8_t SEND[] = {"YMZ yy爱你"}; /* 要循环发送的字符串 */
uint8_t SEND_buf[SEND_BUF_SIZE];       /* 发送数据缓冲区 */
 
void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef *DMAx_CHx)
{
 
    if ((uint32_t)DMAx_CHx > (uint32_t)DMA1_Channel7) /* 大于DMA1_Channel7, 则为DMA2的通道了 */
    {
        __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE(); /* DMA2时钟使能 */
    }
    else
    {
        __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); /* DMA1时钟使能 */
    }
    DMA_Handler.Instance = DMAx_CHx;
    DMA_Handler.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;          // 从存储器到外设
    DMA_Handler.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;    // 存储器内存：字节
    DMA_Handler.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;                  // 存储器地址增量
    DMA_Handler.Init.Mode = DMA_NORMAL;                         // 不循环模式
    DMA_Handler.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; // 外设内存：字节
    DMA_Handler.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;              // 外设地址不增量
    DMA_Handler.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;              // 高优先级
    HAL_DMA_Init(&DMA_Handler);                                 // DMA初始化
 
    __HAL_LINKDMA(&UART1_Handler, hdmatx, DMA_Handler); // 将DMA和UART1建立联系
}
 
uint16_t len= sizeof(SEND);// 字符串长度
 
void SEND_Transmit_buf()
{
    uint16_t i = 0;                     // 得到项
    uint16_t k = 0;                     // 传输项
    uint8_t mask = 0;                   // 换行标志
    for (i = 0; i < SEND_BUF_SIZE; i++) /* 填充ASCII字符集数据 */
    {
        if (k >= len) // 入换行符，先判断回车，在判断换行
        {
            if (mask)
            {
                SEND_buf[i] = 0x0a; // 换行符
                k = 0;              // 下一行传输
            }
            else
            {
                SEND_buf[i] = 0x0d; // 回车
                mask++;             // 换行标志
            }
        }
        else /* 复制SEND语句 */
        {
            mask = 0;
            SEND_buf[i] = SEND[k]; // 将数据赋予得到项
            k++;                   // 传输下一个数据
        }
    }
}
 
 
float pro = 0; /* 进度 */
uint8_t key = 0;
void DMA_SHOW()
{
    key = KEY_Scan(0);
    if (key == KEY0_PRES) /* KEY0按下 */
    {
        printf("\r\nDMA DATA:\r\n");
        LCD_ShowString(30, 130, 200, 16, 16, "Start Transimit....");
        LCD_ShowString(30, 150, 200, 16, 16, "   %"); /* 显示百分号 */
 
        HAL_UART_Transmit_DMA(&UART1_Handler, SEND_buf, SEND_BUF_SIZE);
        /* 等待DMA传输完成，此时我们来做另外一些事情，比如点灯
         * 实际应用中，传输数据期间，可以执行另外的任务
         */
        while (1)
        {
            if (__HAL_DMA_GET_FLAG(&DMA_Handler, DMA_FLAG_TC4)) /* 等待 DMA1_Channel4 传输完成 */
            {
                __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&DMA_Handler, DMA_FLAG_TC4); // 清除传输完成标志位
                HAL_UART_DMAStop(&UART1_Handler);                 /* 传输完成以后关闭串口DMA */
                break;
            }
 
            pro = DMA1_Channel4->CNDTR; /* 得到当前还剩余多少个数据 */
            len = SEND_BUF_SIZE;        /* 总长度 */
            pro = 1 - (pro / len);      /* 得到百分比 */
            pro *= 100;                 /* 扩大100倍 */
            LCD_ShowNum(30, 150, pro, 3, 16);
        }
        LCD_ShowNum(30, 150, 100, 3, 16);                            /* 显示100% */
        LCD_ShowString(30, 130, 200, 16, 16, "Transimit Finished!"); /* 提示传送完成 */
    }
}

//DMA.h
#ifndef __DMA_H
#define __DMA_H
 
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "KEY.h"
#include "lcd.h"
#include <stdio.h>
#define SEND_BUF_SIZE (sizeof(SEND) + 2) * 200 // 发送数据长度, 等于sizeof(TEXT_TO_SEND) + 2的200倍.
                                               // 这里加了2是有一个\r\n
 
void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef *DMAx_CHx);
void SEND_Transmit_buf();
void DMA_SHOW();
 
#endif // !

//main.c
//本例程是按下按键KEY0 将串口数据传输到DMA,然后打印到串口上
//使用的是正点原子F1精英开发板
 
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "usmart.h"
#include "KEY.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "DMA.h"
 
int main(void)
{
	HAL_Init();						// 初始化HAL库
	Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL9); // 设置时钟,72M
	delay_init(72);					// 初始化延时函数
	uart_init(115200);				// 初始化串口
	LED_Init();						// 初始化LED
	LCD_Init();						// 初始化LCD FSMC接口
	KEY_Init();						// 初始化按键
	usmart_dev.init(84);			// 初始化USMART
	POINT_COLOR = RED;				// 画笔颜色：红色
	LCD_ShowString(30, 50, 200, 16, 16, " YMZ ^_^");
 
	DMA_Init(DMA1_Channel4);
	SEND_Transmit_buf();
	while (1)
	{
		DMA_SHOW();
		LED0 = 1;
	}
}