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DMA直接存储器存取

DMA简介

DMA进行存储器到存储器的数据转运，比如Flash里的一批数据转运到SRAM里，需要软件触发，使用软件触发后DMA就会一股脑地把这批数据以最快的速度全部转运完成，如果DMA进行的是外设到存储器的数据转运，就不能一股脑地转运，因为外设的数据是有一定时机的，这时需要用硬件触发，比如转运ADC的数据，ADC每个通道AD转换完成后，硬件触发一次DMA，之后DMA再转运，触发一次，转运一次。
存储器到存储器的数据转运一般用软件触发，外设到存储器的数据转运一般用硬件触发。

存储器映像

ROM只读存储器，非易失性、掉电不丢失。RAM随机存储器，易失性、掉电丢失的存储器。

DMA框图

寄存器是一种特殊的存储器，一方面CPU可以对寄存器进行读写，就像读写运行内存一样，另一方面寄存器的每一位都连一根导线，这些导线可以用于控制外设电路的状态，比如置引脚的高低电平、导通和断开开关、切换数据选择器、多位结合起来当做计数器或数据寄存器等等。寄存器是连接软件和硬件的桥梁。软件读写寄存器，相当于控制硬件的执行。外设就是寄存器，寄存器就是存储器，那使用DMA进行数据转运，就可以归为一类问题了，就是从某个地址取内容，再放到另一个地址去。
总线矩阵的左端，是主动单元，也就是拥有存储器的访问权，右边是被动单元，它们的存储器只能被左边的主动单元读写，主动单元，内核有DCode和系统总线，可以访问右边的存储器，其中DCode总线是专门访问Flash的，系统总线是访问其他东西的，另外，由于DMA要转运数据，所以DMA也必须要有访问的主动权，也是主动单元。
仲裁器的作用是防止冲突，根据优先级决定通道的使用权。
AHB从设备就是DMA自身的寄存器，DMA作为一个外设，自己也会有相应的配置寄存器，这里连在了总线右边的AHB总线上，所以DMA既是总线矩阵的主动单元，可以读写各种寄存器，也是AHB总线的被动单元，CPU通过系统总线到总线矩阵再到AHB从设备就可以对DMA进行配置。
DMA请求就是触发的意思，右边的触发源是各个外设，所以DMA请求就是DMA的硬件触发源，比如ADC转换完成、串口接收到数据需要触发DMA转运数据的时候，就会通过DMA请求线路向DMA发出硬件触发信号，之后DMA就可以执行数据转运的工作了。
另注意CPU或DMA直接访问Flash的时候，是只可以读不可以写的，想要写入需要配置Flash接口控制器。SRAM可以任意读写。外设寄存器有的只读有的只写，数据寄存器都是可以正常读写的。

DMA基本结构

寄存器的地址不用自增，存储器地址需要自增。如果进行存储器到存储器的数据转移，就是Flash到SRAM，需要把其中一个存储器的地址放在外设的站点，只要在外设起始地址里写Flash或SRAM的地址，那它就会去Flash或SRAM找地址，也就是虽然叫外设寄存器但也可以写别的地址。
传输计数器用来指定总共需要几次的，是一个自减计数器，比如写5，DMA就只能进行5次数据转运，转运过程中每转运一次，计数器的数就会减1，当传输计数器减到0之后，DMA就不会再进行数据转运了，另外减到0之后，之前自增的地址也会恢复到起始地址的位置，方便之后DMA开始新一轮的转运。
传输计数器的右边是自动重装器，作用是传输计数器减到0后是否要自动恢复到最初的值，比如最初传输计数器给5，如果不使用自动重装器，转运5次后DMA就结束了，如果使用，计数器减到0后会立即重装到初始值5，所以自动重装器决定了转运的模式，如果不重装就是正常的单次模式，如果重装就是循环模式。比如如果想转运一个数字，一般是单次模式，转运一轮就结束了，如果ADC扫描模式+连续转换，为了配合ADC，DMA也需要使用循环模式。
最下面是触发，触发就是决定DMA需要在什么时机进行转运，触发源有硬件触发和软件触发，由M2M参数决定选择哪个，M2M就是Memory to Memory存储器到存储器的意思。
给M2M位1时，DMA选择软件触发，执行逻辑是以最快的速度连续不断地触发DMA，争取早日把传输计数器清零，完成这一轮的转换，和之前外部中断、ADC的软件触发不一样，不是调用某个函数一次，触发一次，可以把这里理解为连续触发。软件触发和循环模式不能同时使用，软件触发就是想把传输计数器清零，循环模式是清零后自动重装，如果同时用就死循环。软件触发一般适用于存储器到存储器的转运，软件启动，不需要时机，并且想尽快完成任务。
给M2M位0，就是使用硬件触发，硬件触发源选ADC、串口、定时器等等，使用 硬件触发的转运，一般是与外设有关的转运，需要一定的时机，比如ADC转换完成、串口收到数据、定时时间到等等，在硬件达到这些时机时，传一个信号过来触发DMA进行转运。
开关控制，是DMA_Cmd函数，当给DMA使能后DMA准备就绪，可以进行转运，DMA进行转运有几个条件，第一，开关控制，DMA_Cmd必须使能，第二，传输计数器必须大于0，第三，触发源必须有触发信号，触发一次转运一次，传输计数器自减一次，当传输计数器等于0且没有自动重装时，无论是否触发，DMA都不会再进行转运了，此时需要DMA_Cmd给DISABLE关闭DMA，再为传输计数器写一个大于0的数，再DMA_Cmd，给ENABLE，开启DMA，DMA才能继续工作。注意，写传输计数器时，必须要先关DMA再进行，不能在DMA开启时，写传输计数器。

如果目标的数据宽度比源端的数据宽度大，在目标数据前面多出来的空位补0，当目标数据宽度比源端数16据宽度小时，比如由16位转到8位，读B1B0，只写入B0，读B3B2，只写入B2。总之，小转大，高位补0，大转小，高位舍去。

存储器到存储器的数据转运

外设地址填DataA数组的首地址，存储器地址给DataB数组的首地址，数据宽度按8位的字节传输，两边地址都需要自增，方向参数决定外设站点和存储器站点间的转运方向，传输寄存器给7，自动重装器暂时不需要，触发选择部分使用软件触发，最后调用DMA_Cmd，给DMA使能。这样数据从DataA转运到DataB，转运7次后，传输计数器自减到0，DMA停止，转运完成，转运完成后DataA的数据并不会消失，相当于复制。

ADC扫描模式和DMA配合使用流程

左边是ADC扫描模式的执行流程，7个通道，触发一次后，7个通道依次进行AD转换，转换结果都放到ADC_DR数据寄存器里，要在每个单独的通道转换完成后，进行一次DMA转运，并且目的地址进行自增，这样数据不会被覆盖。配置DMA，外设地址写入ADC_DR这个寄存器的地址，存储器的地址，可以在SRAM中定义一个数组ADValue，然后把ADValue的地址当做存储器的地址，之后数据宽度，因为ADC_DR和SRAM数组要的都是uint16_t的数据，所以是16位的半字传输，继续看地址是否自增，图里外设地址不自增，存储器地址自增，传输方向，外设站点到存储器站点，传输计数器，通道7个所以计数7次，计数器是否自动重装看ADC的配置，ADC如果单次扫描，DMA的传输计数器可以不自动重装，转换一轮就停止，如果ADC连续扫描，DMA使用自动重装，在ADC启动下一轮转换的时候，DMA也启动下一轮转运，ADC和DMA同步工作，最后触发选择，ADC_DR的值是在ADC单个通道转换完成后才会有效，所以DMA转运的时机，需要和ADC单个通道转换完成同步,DMA的触发要选择ADC的硬件触发。ADC扫描模式在每个单独的通道转换完成后，没有任何标志位，也不会触发中断，所以程序不太好判断某一个通道转换完成的时机是什么时候，但是会产生DMA请求触发DMA转运。