详解STM32的DMA功能

本文将介绍STM32的DMA功能；

①DMA介绍

②STM32F4-DMA功能框图及详解

③DMA的增量设置、模式、中断

①DMA介绍

DMA是direct memory access的缩写，即直接存储器访问；DMA是通过硬件在RAM和IO设备之间开辟一条通道,使得采集到的数据直接存到RAM，使得数据的传输不需要经过CPU读数据再将数据放入RAM、这样极大提高了CPU的效率。

②STM32F4-DMA功能框图及详解

外设通道：

STM32F4具有2个DMA控制器，每个DMA控制器有8个数据流，每个数据流可以从8个外设请求中选择一个作为该数据流的外设通道；外设通道就是数据流的源地址或者目标地址；外设通道的选择可以通过DMA数据流x的配置寄存器DMA_SxCR的CHSEL[2:0]位配置；

以下是DMA1的外设通道表：

数据流仲裁：当同时存在多个数据流在工作时，需要数据流仲裁器管理判断数据流的优先传输；数据流传输的优先级可以通过配置控制寄存器DMA_SxCR的PL[1:0]位，来选择优先级为非常高、高、中、低；当多个数据流的优先级相同时，数据流的编号越低、优先级越高；

数据FIFO：

每个数据流都有一个4字（16字节、4个32位寄存器）FIFO（先进先出存储器缓冲区），DMA的传输具有FIFO模式和直接模式；

直接模式：当出现DMA请求时，会进行数据的传输到存储器；若DMA的请求配置设置为存储器到外设模式传输数据时，DMA会将数据从存储器预加载到FIFO中、当外设触发DMA请求时数据立即传输给外设；

FIFO模式：当数据量达到一定数量时，进行数据的传输；可以通过配置DMA_SxFCR的FTH[1:0]位来设置FIFO的阈值级别为FIFO的1/4 、2/4 、3/4。如果数据量达到阈值则FIFO中的数据将被传输到目标地址；

4-5、外设端口、存储器端口：

DMA1的控制器的存储器端口接在AHB总线上，外设端口接在APB1外设上；所以DMA1可以控制数据在外设与存储器之间传输，但不能实现数据在存储器与存储器之间传输；

DMA2的控制器的存储器端口和外设端口都有接到AHB总线上说以与DMA1相比，DMA2比DMA1多一个数据在存储器与存储器之间传输的模式；

③DMA的增量设置、模式、中断

DMA的传输模式：DMA的传输模式有外设与外设之间的传输、外设与存储器之间的传输、存储器与存储器之间的传输；模式的选择可以通过DMA_SxCR寄存器的DIR[1:0]位控制；

DMA传输的源、目的、长度：

外设寄存器地址在DMA_SxPA寄存器中设置；

存储器地址在DMA_SxM0AR寄存器中设置；

数据的传输量在寄存器DMA_CNDTRx中设置

传输数据的位宽在DMA_SxCR寄存器的PSIZE MSIZE位设置（尽量设置为一致）

DMA的增量设置：

通过设置DMA_SxCR寄存器中的PINC MINC位的状态，可以使得外设和存储器在每次数据传输后地址递增或地址不变；当选择为递增模式后，地址的增量就是数据的位宽

循环模式：循环模式用于循环处理缓存区和连续的数据传输（ADC的扫描模式），可以通过DMA_SxCR寄存器中的CIRC位来选择为循环模式；循环模式下当一轮数据传输完成后，下一次开始的地址和上一次的数据传输地址一样；

DMA的单次传输和突发传输：

DMA有单次传输和突发传输，DMA控制器可以产生4、8、16个节拍的增量突发传输（原本一次传输一个数据位宽，4个节拍就是4个数据位宽一次性一起传输）；突发传输的大小通过DMA_SxCR寄存器中的MBURST[1:0]和PBURST[1:0]位对两个AHB端口独立配置；

在突发传输下、AHB的总线仲裁器会一直授权给DMA主总线AHB的传输会锁定其它总线暂时使用不了，使得突发传输不可被打断从而保证了数据的一致性；

每个DMA数据流在传输的时候可以触发以下中断：

在DMA_xISR中可以设置、查看状态；