STM32单片机（八）DMA直接存储器存取----第一节：DMA直接存储器存取

news2024/9/21 0:36:20

❤️ 专栏简介：本专栏记录了从零学习单片机的过程，其中包括51单片机和STM32单片机两部分；建议先学习51单片机，其是STM32等高级单片机的基础；这样再学习STM32时才能融会贯通。
☀️ 专栏适用人群：适用于想要从零基础开始学习入门单片机，且有一定C语言基础的的童鞋。
🌙专栏目标：实现从零基础入门51单片机和STM32单片机，力求在玩好单片机的同时，能够了解一些计算机的基本概念，了解电路及其元器件的基本理论等。

⭐️ 专栏主要内容：主要学习STM32单片机的功能、各个模块、单片机的外设、驱动等，最终玩好单片机和单片机的外设，全程手敲代码，实现我们所要实现的功能。
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本大节主要学习DMA直接存储器存取的相关知识，包含两小节：
第一小节主要学习DMA直接存储器存取的理论基础知识，第二小节是对第一小节的内容写两个程序进行练习，分别是DMA数据转运和DMA+AD多通道；
最终附上所有的源代码；

本小节主要学习DMA直接存储器存取的理论基础知识。

文章目录

1 DMA简介
2 存储器映像
3 DMA框图
4 DMA基本结构
5 DMA请求
6 数据宽度与对齐
7 数据转运+DMA
8 ADC扫描模式+DMA

1 DMA简介

在这里插入图片描述

DMA是一个数据转运小助手，它主要是用来协助CPU，完成数据转运的工作；

2 存储器映像

在这里插入图片描述

对于计算机来说，存储器是很重要的一部分；
存储器有两个重要知识点，分别是存储器的内容和存储器的地址
上图列出了STM32所有类型的存储器以及对应的地址
上图的存储器分为两部分，ROM和RAM；各个存储器的名称，地址，以及用途见上图；

3 DMA框图

在这里插入图片描述

左上角的Cortex-M3是CPU，除此之外，图中的其他位置都是存储器；
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，他们的存储器只能被左边的主动单元读写；
主动单元的内核有DCode和系统总线，可以访问右边的存储器；DCode总线是专门访问Flash的，系统总线是访问其他东西的；
由于DMA要转运数据，所以DMA也必须要有访问的主动权；
在DMA1和DMA2里面，DMA1有7个通道，DMA2有5个通道，各个通道可以分别设置它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工作了；
所有的DMA都要复用一条DMA总线，所以仲裁器的作用是根据通道的优先级，决定谁先用DMA总线；
AHB从设备是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；其连接在了总线右边的AHB总线上，所以DMA既是总线矩阵的主动单元，可以读写各种存储器，也是AHB总线上的被动单元，
DMA请求是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请求这条线路，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；这就是DMA请求的作用；

4 DMA基本结构

在这里插入图片描述

外设寄存器和FLAH SRAM这两部分是数据转运的两大站点，左边是外设寄存器站点，右边是存储器站点，包括Flash和SRAM；
外设和存储器这两个站点，都有三个参数；分别是起始地址、数据宽度和地址是否自增；
外设的起始地址决定了数据从哪里来，存储器的起始地址决定了数据到哪里去；
数据宽度这个参数的作用是，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HalfWord和字Word；字节就是8位，也就是一次转运一个uint8_t这么大的数据；半字是16位，也就是uint16_t；字是32位，也就是uint32_t；
地址是否自增这个参数的作用是，指定一次转运完成之后，下一次转运，是不是要把地址移动到下一个位置去；就相当于是指针，p++这个意思；
传输寄存器是一个自减计数器；每转运一次，计时器的值就减1；当计数器的值减为0，DMA就不会进行数据转运了；另外，其减到0之后，之前自增的地址也会恢复到起始地址的位置，以方便之后的DMA开始新一轮的转运；
自动重装器的作用是，传输计数器减到0之后，是否要自动恢复到最初的值；如果设置了重装器，那就是循环转运；
M2M是M to M，存储器到存储器的意思；当给M2M为1时，DMA就会选择软件触发（可以理解成连续触发）；为0时为硬件触发；
软件触发和循环模式（自动重装器）不能同时用；