1.DMA简介

DMA (Direct Memory Access) 直接存储器存取

DMA 可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，节省了CPU的资源( 比如想把Flash里的一批数据转运到SRAM里，需要软件触发，使用软件触发之后，DMA会以最快都速度把这批数据转运）如果进行外设到存储器的转运，就不能一股脑地转运了，因为外设的数据是有一定的时机的，这时就需要用硬件触发   （比如转运ADC的数据，就需要每个ADC通道转换完成后，硬件触发一次DMA再转运）触发一次转运一次，这样数据才是正确的，才是我们想要的效果，所以存储器到存储器的数据转运一般使用软件触发，外设到存储器要硬件触发

每个DMA通道硬件触发源是不一样的，要使用某个外设的硬件触发源，就必须使用它连接的那个通道

12个独立可配置的通道：DMA1(7个通道)，DMA2(5个通道)

每个通道都支持软件触发和特定的硬件触发

C8T6 DMA资源：DMA1 

2、存储器映像

const常量，存储在flash，则地址开头0x0800 0000，节省SRAM，若有很大的查找表或者字库，最好加const

定义一个临时变量，则地址开头0x2000 0000

外设寄存器的地址是固定的，例如ADC1->DR（4001 244C）,

在数据手册中，起始地址+偏移地址

ADC1的地址0x4001 2400，DR的地址偏移为4C

 计算机系统5大组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备。

3、DMA数据转运

 运算器和控制器一般会合在一起，叫做CPU，所以计算机的核心关键部分就是CPU和存储器

程序代码以及const常量存放在Flash区域

变量存放在RAM区域

存储器的重要知识点：存储的内容和存储器的地址。外设也是存储器

ROM: 只读存储器，是一种非易失性，掉电不丢失的存储器

RAM:随机存储器，易失，掉电丢失

ROM 分为3块，分别为程序存储器Flash（主闪存），系统存储器和选项字节

RAM：运行内存SRAM，外设寄存器，内核外设寄存器。

4、DMA框图 

 在上图当中，数据从Flash或者SRAM寄存器当中传到总线矩阵当中，传到总线矩阵之后又开始分为通道1、2、3再进行传输

A.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，寄存器的每一位背后，都连接了一根导线，可以用于控制外设电路的状态

B.比如：置引脚的高低电平，导通和断开开关，切换数据选择器，或者多位结合起来，当作计数器，数据寄存器等。所以寄存器是连接软件和硬件的桥梁，软件读写寄存器，就相当于再控制硬件的执行。

C.所以使用DMA进行数据转运就相当于：从某个地址取内容，再放到另一个地址里。为了高效有条理地访问存储器，STM32设计了总线矩阵，左端是主动单元，也就是存储器的访问权。右边是被动单元，只能被左边的主动单元读取。主动单元包括内核的DCode和系统总线，可以访问右边的存储器，DCode专门访问Flash，系统总线访问其他东西。

D.由于DMA要访问数据，所以DMA也必须要有访问的主动权主动单元除了内核CPU,剩下的就是DMA了，每个DMA通道可以分别设置他们转运数据的源地址和目的地址，这样他们就可以各自独立的进行工作了。

D.仲裁器的作用：虽然每个通道可以独立进行设置，但是DMA总线只有一条，所以所有的通道都只能分时复用这一条DMA总线。如果产生了冲突，就会由仲裁器，根据通道的优先级决定谁先用谁后用。

E.在总线矩阵里，也会有仲裁器，如果DMA和CPU都要访问同一个目标，那么DMA就会暂停CPU的访问，防止冲突。不过。此时总线仲裁器仍然会保证CPU得到一般的总线带宽，使CPU能够正常的工作。

F.

AHB从设备：DMA自身的寄存器，因为DMA作为一个外设，它自己也会有相应的配置寄存器，上面连接在总线右边的AHB总线上，所以DMA既是总线矩阵的主动单元，可以读写各种存储器，也是AHB总线上的被动单元

DMA请求就是触发的意思，右边的触发源就是各个外设，DMA请求就是DMA的硬件触发源，比如ADC转换完成，串口就受到数据等。

需要触发DMA转运数据的时候就通过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动作了。

DMA的各个部分和作用：

DMA总线：用于访问各个存储器，内部的多个通道可以进行独立的数据转运

仲裁器：用于调度各个通道，防止产生冲突

AHB从设备：用于配置DMA参数

DMA请求：用于硬件触发DMA的数据转运

STM32的Flash是RAM的一种，如果通过总线直接访问的话，无论是CPU还是DMA，都是只读的，只能读取数据而不能写入，如果DMA的目的地址填写了Flash区域，转运时就会出错

也可以配置Flash接口控制器对Flash进行写入。

5、DMA基本结构 

画圈的是数据转换的站点，左边是外设寄存器站点，右边是存储器站点包括Flash和SRAM。

STM32存储器一般特指Flash和SRAM，不包含外设寄存器，外设寄存器一般直接称为外设，所以就是外设到存储器，存储器到存储器这样来描述。

外设和存储器参数的作用：

外设和存储器起始地址作用：决定了数据从哪里来，到哪里去。

数据宽度：作用是指定一次转运要按多大的数据宽度来进行，可以选择字节Byte，半字HalhWord和字Word。字节是8位，半字是16位

地址是否自增作用：指定一次转运完成后，下一次转运要把地址移动到下一个位置去，相当于指针P++ 。比如ADC扫描模式，用DMA进行数据转运，外设地址是ADC_DR寄存器，寄存器的地址不用自增，不然就会移位到其他寄存器里面了。存储器地址需要自增，每转运一次，就往后移动一位，不然会覆盖上一个数据。

进行存储器到存储器的转运，就需要把其中一个存储器的地址放在外设的这个站点。只要在存储器里写Flash或SRAM的地址，他就会去这两个地方找数据。

站点虽然叫外设存储器，并不是说只能写寄存器的地址只是一个名字而已。

 传输计数器：

用来指定总共需要转运几次，是一个自减计数器，比如写入5，那DMA就只能进行5次数据转运，转运过程中，每转运一次，计数器就会减1，当传输计数器减到0之后，DMA就不会进行数据转运了，转运地址也会恢复为起始地址，方便下一次转运。

自动重装器：

作用：传输计数器减到0之后，是否要恢复到最初的值，比如最初的值是5，如果不使用自动重装器，那么转运5次之后就DMA结束。使用自动重装器，转运5次，计数器减到0之后，计数器就会立即重装到初始值5. 不重装，就是单次模式，重装就是循环模式

比如说要转运一个数组，一般是单次模式，转运一轮就结束了。如果是ADC扫描模式+连续转换，为了配合ADC。DMA也需要使用循环模式。和ADC差不多，都是指定一轮工作完成后，是不是立即开始下一轮工作

DMA触发控制：

决定DMA在什么时机进行转运，触发源有硬件触发和软件触发，具体选择哪个有M2M参数决定。

M2M就是（Memory to Memory）即存储器到存储器，选择1DMA就会选择软件触发

软件触发执行逻辑：以最快的速度，连续不断地触发DMA，争取快速完成传输计数器清零，完成这一轮的转换工作，给0就是硬件触发。

触发源可以选择：ADC，串口，定时器等，一般都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。所以需要使用硬件触发，在硬件达到这些时机时，传一个信号过来，触发DMA进行转运。

6、开关控制：

使用 DMA_Cmd函数，给DMA使能后，DMA准备就绪，可以进行转运

 DMA转运的条件：

1.开关控制，DMA_Cmd必须使能

2.传输计数器必须大于0

3.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都不会进行转运，此时需要DMA_Cmd给DISABLE关闭DMA再为传输计数器写入一个大于0的数，再DMA_Cmd，给ENABLE，开启DMA才能继续工作。在写传输计数器时，必须要先关闭DMA，在进行写入，不能开启时写入EN=0时不工作

硬件触发注意事项：使用相应的硬件触发需要选择对应的通道，不然就触发不了，选择哪个触发源由对应的外设是否开启DMA输出决定的。

比如要使用ADC1，就需要使用ADC_DMACmd函数进行使能，必须使用这个库函数开启ADC1这一路输出才有效。使用定时器3，会有TIM_DMACmd函数用来进行DMA输出控制，使用哪一个外设触发源，取决于把哪个通道开启了，全开启理论上都可以使用

开关控制开启之后，这七个触发源进入到仲裁器进行优先级判断，最终产生内部DMA1请求，优先级判断与中断类似，序号越小优先级越高，也可以在程序中配置优先级。

数据宽度与对齐：

如果转运的数据宽度一样，就是正常的一个个转运，如果数据宽度不一样，

比如源宽度是8位，目标宽度是16位，传输B0时，需要在前面高位补上0，传输结果就是00B0.

比如源宽度是16位，目标宽度是8位，传输B1B0时，需要把高位舍去，传输结果就是B0.

7、源码

MyDMA.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

uint16_t MyDMA_Size;

void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size)
{
	MyDMA_Size = Size;
	
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  //前面三个是在调节外设站点
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;    //发送基地址
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //发送长度单位
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;   //基地址是否是自增
  //后面是在设置被传送的基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;    //设置目的地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;   //设置数据宽度，记住在这里是存储器数据宽度
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //地址自动增加
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;    //设置传输方向，可以设置成外设到存储器，存储器到存储器等
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;  //待定传输的数据量
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //设置选择的传输模式，可以选择一次传输还是循环传输
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;  //设置数据传输从存储器到存储器
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;  //设置仲裁器的优先级
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);  //先中断传输，到后面再进行
}



void MyDMA_Transfer(void)
{
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
  //函数再重置自动重装器，然后让DMA不断进行
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, MyDMA_Size);
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	
  //等待转完成
	while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);
	DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);   //清除标志位，标志位需要手动清除
}

main.c代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyDMA.h"

uint8_t DataA[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};
uint8_t DataB[] = {0, 0, 0, 0};

int main(void)
{
	OLED_Init();
	
	MyDMA_Init((uint32_t)DataA, (uint32_t)DataB, 4);
	
	OLED_ShowString(1, 1, "DataA");
	OLED_ShowString(3, 1, "DataB");
	OLED_ShowHexNum(1, 8, (uint32_t)DataA, 8);
	OLED_ShowHexNum(3, 8, (uint32_t)DataB, 8);
		
	while (1)
	{
		DataA[0] ++;
		DataA[1] ++;
		DataA[2] ++;
		DataA[3] ++;
		
		OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2);
		
		Delay_ms(1000);
		
		MyDMA_Transfer();
		
		OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2);
		OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2);

		Delay_ms(1000);
	}
}