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学习笔记—STM32之DMA简介及相关结构体概述_dma结构体

作者：笔触狂放9 | 2024-07-27 05:01:37

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dma结构体

目录

1.DMA功能讲解

2.DMA初始化结构体

3.DMA实验1 (M->M)

4.DMA实验2（M->P）

1.DMA功能讲解

关于DMA的功能手册上是这么说的。

说白了就是DMA可以把数据从一个地方传输到另一个地方，并且不占用CPU。举个例子，比如我们想通过串口发送数据，正常来讲是存放到Flash或SRAM的代码通过总线矩阵，由Cortex-M3的内核进行控制，再回到系统总线的外设当中。如果有DMA的话，Flash和SRAM中的数据可以直接通过总线矩阵访问到DMA可以直接和串口的外设发送数据，可以不用经过CPU。

DMA1有七个通道如下图所示：

并且DMA1支持P->P（内存到内存的访问，如Flash到SRAM或SRAM到Flash），P->M(外设到内存的访问，如ADC的采样)，M->P（内存到外设的访问，如将变量发送到串口的寄存器当中）。DMA2也拥有同样的功能，但是只存在大容量，互联型（F105/F107）的产品中。

而DMA2只有五个通道：

 多个DMA同时请求

 1.软件阶段：可以通过配置DMA通道x配置寄存器(DMA_CCRx)的PL位设置通道优先级。

2.硬件阶段：如果用到两个通道且通道优先级一致，那么我们可以通过比较编号的大小来比较优先级，DMA1的优先级大于DMA2的优先级。再比如都是同一个通道内的，串口1在通道4，串口2在通道7，那么串口1的优先级就要大于串口2的优先级。

2.DMA初始化结构体

  1. typedef struct
  2. {
  3.   uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;   //外设地址
  4.  
  5.   uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;       //存储器地址
  6.  
  7.   uint32_t DMA_DIR;                  //传输方向
  8.                                         
  9.   uint32_t DMA_BufferSize;           //传输数目
  10.                        
  11.   uint32_t DMA_PeripheralInc;        //外设地址增量模式
  12.  
  13.   uint32_t DMA_MemoryInc;            //存储器地址增量模式
  14.  
  15.   uint32_t DMA_PeripheralDataSize;   //外设数据宽度
  16.  
  17.   uint32_t DMA_MemoryDataSize;       //存储器数据宽度
  18.  
  19.   uint32_t DMA_Mode;                 //模式选择                                     
  20.  
  21.   uint32_t DMA_Priority;             //通道优先级
  22.  
  23.   uint32_t DMA_M2M;                  //存储器到存储器模式
  24.  
  25. }DMA_InitTypeDef;

可以将以上的结构体分为三类理解。

1.数据输入与输出

  uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;   //外设地址

  uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;      //存储器地址

  uint32_t DMA_DIR;                             //传输方向

1.配置外设地址参考外设地址寄存器：DMA_CPARx  

 2.配置存储器地址参考外设存储器地址寄存器 DMA_CMARx

3.配置传输方式参考DMA通道配置寄存器DIR位。

 2.数据大小以及传输单位

uint32_t DMA_BufferSize;                  //传输数目                 

uint32_t DMA_PeripheralInc;             //外设地址增量模式

uint32_t DMA_MemoryInc;                //存储器地址增量模式

uint32_t DMA_PeripheralDataSize;   //外设数据宽度

uint32_t DMA_MemoryDataSize;      //存储器数据宽度

传输数目参考DMA通道数据存储器，该寄存器总共有16位，所以可以传输2的16次方（65535）个数据。每个数据的大小可以通过DMA通道配置寄存器PSIZE位。接收数据存储器的宽度同样也可以通过MSIZE位来配置。 一般性情况接收和发送的大小我们配成一样的即可。

配置外设地址增量模式和存储器地址增量模式可以配置MINC位和PINC位，用来决定发送的时候存储器地址是否会递增。

 

 3.传输结束

uint32_t DMA_Mode;                 //模式选择                                     
模式选择：配置DMA_CCRx寄存器的CIRC位。

循环模式：发送完一组数据之后是否再重新发送该数据。

如果不配置循环模式则发送完一次后就不再发送了。

结构体参数详解

 uint32_t DMA_DIR;  //传输方向

  1. #define DMA_DIR_PeripheralDST     //外设作为目标
  2. #define DMA_DIR_PeripheralSRC     //外设作为源

uint32_t DMA_PeripheralInc;  //外设地址增量模式

  1. #define DMA_PeripheralInc_Enable       //DMA外设增量使能
  2. #define DMA_PeripheralInc_Disable      //DMA外设增量失能

uint32_t DMA_MemoryInc;   //存储器地址增量模式

  1. #define DMA_MemoryInc_Enable        //存储器地址增量使能  
  2. #define DMA_MemoryInc_Disable       //存储器地址增量失能

 uint32_t DMA_PeripheralDataSize;   //外设数据宽度 

  1. #define DMA_PeripheralDataSize_Byte        //一个字节
  2. #define DMA_PeripheralDataSize_HalfWord    //两个字节
  3. #define DMA_PeripheralDataSize_Word        //四个字节

  uint32_t DMA_MemoryDataSize;       //存储器数据宽度

  1. #define DMA_MemoryDataSize_Byte           //一个字节
  2. #define DMA_MemoryDataSize_HalfWord       //两个字节
  3. #define DMA_MemoryDataSize_Word           //四个字节

uint32_t DMA_Mode;                 //模式选择 

  1. #define DMA_Mode_Circular         //循环模式
  2. #define DMA_Mode_Normal           //只发送一次

uint32_t DMA_Priority;          //通道优先级

uint32_t DMA_M2M;            //存储器到存储器模式

DMA结构体初始化

	DMA_Init(DMA1_Channel6,&DMA_InitStructure);

DMA传输标志位--------------选择发送接收标志位

DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC6);

DMA使能

  DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);

3.DMA实验1 (M->M)

M->M：Flash to SRAM，内部Flash（CODE）的数据传输到内部的SRAM（变量）。

对于STM32来说在SRAM中存储的是变量，Flash中存储的是常量，该实验是将常量放到SRAM中。

实验现象：如果成功将定义在Flash中的数组存储在SRAM中，则开发板上的LED灯会亮。

dma.c

  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "dma.h"
  3.  
  4. const uint32_t SRC_Buffer[Buffer_Size]={
  5. 	0x01020304,0x01220364,0x01F20304,0x01E20205,
  6. 	0x01E25204,0x01A20B54,0x0E02F324,0x01E2630F,
  7. 	0x0602A30B,0x0E0B0564,0x0E0B0794,0x07060E0F,
  8. 	0x01AB040D,0x0F09070E,0x0A02536F,0x0904060E
  9. };  //const关键字把数组Buffer定义为常量类型，表示数据存储在内部Flash里
  10.  
  11. uint32_t DST_Buffer[Buffer_Size];  //定义DMA传输的目标存储器，存在内部SRAM里
  12.  
  13.  
  14. void DMA_MTM_Init(void)
  15. {
  16. 	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  17. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
  18.  
  19. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)SRC_Buffer;
  20. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)DST_Buffer;
  21. 	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
  22. 	
  23. 	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Buffer_Size;
  24. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;
  25. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  26. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;
  27. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;
  28. 	
  29. 	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
  30. 	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  31. 	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;
  32. 	
  33. 	DMA_Init(DMA1_Channel6,&DMA_InitStructure);
  34.     DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC6);
  35.     DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);
  36.  
  37. }
  38.  
  39. uint8_t Buffercmp(const uint32_t *pBuffer1,uint32_t *pBuffer2,uint32_t BufferLength)
  40. {
  41. 	while(BufferLength--) //数据长度递减
  42. 	{
  43. 		if(*pBuffer1 != *pBuffer2)  //判断两个数据源是否相等
  44. 		{
  45. 			return 0;     //对应数据源不相等返回0
  46. 		}
  47. 		
  48. 		pBuffer1++;    //递增两个数据源的地址指针
  49. 		pBuffer2++;	
  50. 		
  51. 	}
  52. 	 
  53. 	return 1;    //完成判断并且对应数据相等，返回1

dma.h

  1. #ifndef _DMA_H_
  2. #define _DMA_H_
  3.  
  4. #define Buffer_Size 16
  5.  
  6. void DMA_MTM_Init(void);
  7. uint8_t Buffercmp(const uint32_t *pBuffer1,uint32_t *pBuffer2,uint32_t BufferLength);
  8.  
  9. #endif

main.c

  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "main.h"
  3. #include "dma.h"
  4. #include "led.h"
  5.  
  6.  
  7. int main(void)
  8. {
  9. 	 uint8_t status = 0;
  10. 	 extern const uint32_t SRC_Buffer[Buffer_Size];
  11. 	 extern uint32_t DST_Buffer[Buffer_Size];
  12.    	
  13. 	 LED_Init();
  14. 	 DMA_MTM_Init();
  15.   
  16.      status = Buffercmp(SRC_Buffer, DST_Buffer, Buffer_Size);
  17.      
  18.      if(status == 0){
  19. 		  GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
  20. 	 }
  21. 	 
  22. 	 else {
  23.           GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
  24. 	 }
  25. 	 
  26.    while(1)
  27. 	 {
  28.  
  29. 	 }
  30. 		 
  31. }

4.DMA实验2（M->P）

实验描述：该实验通过DMA串口发送数据，在串口助手上看到响应的现象。

该实验是将外设作为目标存储器，将内存中的常量发送到外设。

在dma.c的文件下添加下段代码，该段代码跟实验1中的DMA结构体配置方法一致，但跟实验1不同的是需要把传输方法改成将外设作为目标，外设地址增量模式关闭，因为地址是固定的，都是放在了串口数据寄存器当中。还需要把数据宽度改成8位，因为串口数据寄存器的大小就是8位的。最后就是要关闭M->M。

  1. void USART_DMA(void)
  2. {
  3. 	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  4. 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
  5.  
  6. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)USART_DR_ADDR;
  7. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Sendbuf;
  8. 	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
  9. 	
  10. 	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SEND_SIZE;
  11. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  12. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  13. 	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
  14. 	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
  15. 	
  16. 	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
  17. 	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  18. 	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  19. 	
  20. 	DMA_Init(DMA1_Channel4,&DMA_InitStructure);
  21.     DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);
  22.     DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
  23. 	
  24. }

dma.h

  1. #ifndef _DMA_H_
  2. #define _DMA_H_
  3.  
  4. #define Buffer_Size 16
  5. #define USART_DR_ADDR (USART1_BASE+0x04)  //数据寄存器地址=基地址加偏移量
  6. #define SEND_SIZE 500   //大小定义为500
  7.  
  8.  
  9. void DMA_MTM_Init(void);
  10. uint8_t Buffercmp(const uint32_t *pBuffer1,uint32_t *pBuffer2,uint32_t BufferLength);
  11. void USART_DMA(void);
  12.  
  13.  
  14. #endif

main.c

  1. #include "stm32f10x.h"
  2. #include "main.h"
  3. #include "dma.h"
  4. #include "led.h"
  5. #include "usart.h"
  6.  
  7. int main(void)
  8. {
  9.   extern uint8_t Sendbuf[SEND_SIZE];
  10.  
  11. 	uint16_t i = 0;
  12. 	for(i=0;i<SEND_SIZE;i++)  //发送500次
  13. 	{
  14. 		Sendbuf[i] = 'o';  //发送的数据为o
  15. 	}
  16. 	
  17. 	usart_init();
  18. 	USART_DMA();
  19.     USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx,ENABLE);  //串口DMA使能
  20.  
  21.    while(1)
  22. 	 {
  23.  
  24. 	 }
  25. 		 
  26. }

实验结果：

可以看出发送的数据为o，并且发送了500次。

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