DMA

DMA简介

DMA(Direct Memory Access)—直接存储器存取，是单片机的一个外设，它的主要功能是用来搬数据，但是不需要占用 CPU，即在传输数据的时候，CPU 可以干其他的事情，DMA 控制器独立于内核，属于一个单独的外设。

数据传输支持从外设到存储器或者存储器到存储器，这里的存储器可以是 SRAM 或者是 FLASH。DMA 控制器包含了 DMA1 和 DMA2，其中 DMA1 有 7 个通道，DMA2 有 5 个通道，这里的通道可以理解为传输数据的一种管道。要注意的是 DMA2 只存在于大容量产品和互联型产品中。

DMA功能框图

DMA请求

如果外设要想通过 DMA 来传输数据，必须先给 DMA 控制器发送 DMA 请求，DMA 收到请求信号之后，控制器会给外设一个应答信号，当外设应答后且 DMA 控制器收到应答信号之后，就会启动 DMA 的传输，直到传输完毕

DMA请求通道

虽然每个通道可以接收多个外设的请求，但是同一时间只能接收一个，不能同时接收多个

仲裁器

多个 DMA 通道请求时，就意味着有先后响应处理的顺序问题，分为两个阶段。

第一阶段属于软件阶段，可以在 DMA_CCRx 寄存器中设置，有 4 个等级：非常高、高、中和低四个优先级。

第二阶段属于硬件阶段，如果两个或以上的 DMA 通道请求设置的优先级一样，则他们优先级取决于通道编号，编号越低优先权越高。0>1.

DMA 数据配置

1. 最核心就是配置要传输的数据，包括数据从哪里来，要到哪里去------------------------------传哪去
2. 传输的数据的单位是什么，要传多少数据，是一次传输还是循环传输等等。--------------怎么传

从哪里来到哪里去

外设到存储器

以 ADC 采集为例。DMA 外设寄存器的地址对应的就是 ADC数据寄存器的地址，DMA 存储器的地址就是我们自定义的变量（用来接收存储 AD 采集的数据）的地址。方向我们设置外设为源地址。

存储器到外设

以串口向电脑端发送数据为例。DMA 外设寄存器的地址对应的就是串口数据寄存器的地址，DMA 存储器的地址就是我们自定义的变**量（相当于一个缓冲区，用来存储通过串口发送到电脑的数据）**的地址。方向我们设置外设为目标地址

存储器到存储器

以内部 FLASH 向内部 SRAM 复制数据为例。DMA 外设寄存器的地址对应的就是内部 FLASH（我们这里把内部 FALSH 当作一个外设来看）的地址，DMA存储器的地址就是我们自定义的变量（相当于一个缓冲区，用来存储来自内部 FLASH 的数据）的地址。方向我们设置外设（即内部 FLASH）为源地址。跟上面两个不一样的是，这里需要把DMA_CCR 位 14：MEM2MEM：存储器到存储器模式配置为 1，启动 M2M 模式。

DMA初始化结构体讲解

typedef struct
{
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
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
uint32_t DMA_Mode; // 模式选择
uint32_t DMA_Priority; // 通道优先级
uint32_t DMA_M2M; // 存储器到存储器模式
} DMA_InitTypeDef;

结构体成员	功能选项
DMA_PeripheralBaseAddr	设定 DMA_CPAR 寄存器的值
DMA_MemoryBaseAddr	设定 DMA_CMAR 寄存器值
DMA_DIR	传输方向选择，可选外设到存储器、存储器到外设。它设定 DMA_CCR 寄存器的DIR[1:0] 位的值。
DMA_BufferSize	设定待传输数据数目，初始化设定 DMA_CNDTR 寄存器的值
DMA_PeripheralInc	如果配置为 DMA_PeripheralInc_Enable，使能外设地址自动递增功能，它设定 DMA_CCR 寄存器的 PINC 位的值
DMA_MemoryInc	如果配置为 DMA_MemoryInc_Enable，使能存储器地址自动递增功能，它 设定 DMA_CCR 寄存器的 MINC 位的值
DMA_PeripheralDataSize	外设数据宽度，可选字节 (8 位)、半字 (16 位) 和字 (32 位)DMA_CCR 寄存器的 PSIZE[1:0] 位的值。
DMA_MemoryDataSize	存储器数据宽度，可选字节 (8 位)、半字 (16 位) 和字 (32 位)，DMA_CCR 寄存器的 MSIZE[1:0] 位的值。
DMA_Mode	DMA 传输模式选择，可选一次传输或者循环传输，它设定 DMA_CCR 寄存器的CIRC 位的值。
DMA_Priority	软件设置通道的优先级，有 4 个可选优先级分别为非常高、高、中和低，DMA_CCR 寄存器的 PL[1:0] 位的值。
DMA_M2M	存储器到存储器模式，使用存储器到存储器时用到设定 DMA_CCR 的位 14MEN2MEN 即可启动存储器到存储器模式。

配置DMA TO P(外设)代码例子

void USARTx_DMA_Config(void)
{
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  
  // 启用 DMA1 时钟
  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
  
  // 设置 DMA_InitStructure 结构体的各项参数
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_ADDRESS; // USART 数据寄存器地址
  
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)SendBuff; // 发送缓冲区的内存地址
  
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; // 数据传输方向为从外设到存储器
  
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE; // 发送缓冲区大小
  
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; // 禁止外设地址增量
  
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // 允许存储器地址增量
  
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; // 外设数据大小为字节
  
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; // 存储器数据大小为字节
  
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; // 设置 DMA 优先级为高
  
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; // DMA 模式为正常模式
  
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 禁止存储器到存储器传输
  
  // 使用配置好的 DMA_InitStructure 结构体初始化 USART 的 DMA 通道
  DMA_Init(USART_TX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);
  
  // 启动 USART 的 DMA 传输
  DMA_Cmd(USART_TX_DMA_CHANNEL, ENABLE);
}