DMA,全称Direct Memory Access,即直接存储器访问。DMA传输将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间,提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。当CPU初始化这个传输动作,传输动作本身是由DMA控制器来实现和完成的。DMA传输方式无需CPU直接控制传输,也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场过程,通过硬件为RAM和IO设备开辟一条直接传输数据的通道,使得CPU的效率大大提高。6 J$ B7 B! L6 ^2 J+ u+ @+ D& o 主要特点:) S( {$ | G* Z6 r: f8 _ •DMA上多达7个可独立配置的通道(请求) ! g3 Z S/ R% k3 g •每个通道都连接到专用的硬件DMA请求,软件触发为 7 q' v0 m# c/ f6 B2 J 每个频道也都支持。该配置由软件完成。$ l+ N: B m/ \8 V •DMA通道的请求之间的优先级是软件可编程的(4 1 A* c C- g y9 R! W8 t2 N. w 级别由非常高,高,中,低)或硬件组成(在相等的情况下) 8 i: _/ f3 ^/ B+ K, v' o4 k+ z (请求1的优先级高于请求2的优先级,依此类推)# J/ ~$ f( S: X! R •独立的源和目标传输大小(字节,半字,字),模拟* v: v Z# a3 s; ~2 `* R. ?- Q: o / G! z! \. P2 w6 S" I 包装和拆箱。源/目标地址必须与数据对齐 尺寸。+ `! g& J9 _) Y! ^4 h7 `' b ^ # T/ J7 K1 N8 p8 S •支持循环缓冲区管理, ?9 s# Z/ W2 r8 t! Y •3个事件标志(DMA半传输,DMA传输完成和DMA传输错误)) Z. w) n# E" e O& q1 [5 @! \, D$ {% ^ 在每个通道的单个中断请求中进行逻辑或运算 •内存到内存的传输 1 W( I4 K/ G; [/ Q- _ •外围到内存和内存到外围,以及外围到外围 转移" z; I6 e5 c+ `: X0 z ' G* S( a# {2 V2 T8 C •访问闪存,SRAM,APB和AHB外设作为源和目标 •可编程的数据传输数量:最多65535: t3 B4 Y9 G; u8 ]! u 0 e* g5 v) y+ X& W% b* Q% q2 H DMA通道对应的外设情况(F0系列): # @1 S2 L# y1 n! p8 u ' Y* x4 k+ Y* D % m# T( J: f4 e0 ]1 E 很多博文会讲解里面的详细定义,对于每一处寄存器的详细操作指导,所以我就不会去多写了。& B! d$ [7 w4 c+ `7 S8 t ' T2 x. |+ Q |$ g& U# | 我只想表达,DMA是一种可以快速相关外设数据交互的一种方法,我们学习哪里用它,怎么用它,至于细节学习,大家去网上所搜DMA相信息即可。 ( H3 b" K; l" \& ^6 M - Q+ {2 M" q% t 之前讲过DMA的数据发送,现在补充上DMA的接收数据部分。 % I0 Z: G5 x$ e" |- {$ { 利用DMA接收串口数据的配置,大致分为:1.初始化串口并开启DMAR接收功能,配置DMA的外设到内存的数据接收功能,2.等待串口中断提示,并进行处理数据,3.清空DMA,重新等待数据% l& V2 v% T' I) o }4 B/ P+ H 01 配置串口与DMA- e% g6 }: {# a7 f+ [ 其中USART2->CR3寄存器的第6 bit用来设置DMA的接收配置,此处比较重要我们设置为USART_CR3_DMAR。 USART2->CR1寄存器中开启帧信息接收完成之后的中断,USART_CR1_IDLEIE,这处可以帮助我们节省CPU的不必要开支,开启此处中断类型,我们只需要在每帧信息接收完成之后,usart才触发中断,我们再解析。其余为正常的usart配置。, X2 u2 W4 w+ {5 ?2 J+ n
配置DMA: 首先根据上方的映射表,我们初始化了usart2,而usart2 RX对应的DMA通道为DMA1 channel5,所以我们进行DMA1 ch5通道配置。, ?7 M! J7 V$ T6 C3 j/ d6 v 第一个为DMA1_Channel5->CPAR寄存器,在下表可知,用来设置对应接收数据的外设的地址,而USART的接收数据的寄存器为RDR,所以寄存器配置为DMA1_Channel5->CPAR = (uint32_t)&(USART2->RDR); ; W6 D" }+ y7 n% y8 }/ r 0 C9 G& ?. m3 E/ y! S 设置需要放数据的指定内存位置,根据指导手册可知CMAR为DMA通道用来放置数据的内存地址,所以此处设置为我们定义好的变量的地址。) S# P# y0 o1 b% ^ + _: K8 Q( D+ H 9 }6 N- X7 O$ r. s* q; ? U; | 设置单次传送数据量的大小,此处最大可设置为65535byte的数据大小。4 A$ l+ N' k8 ^! C9 u. w- ` 2 W% }( U7 A) q/ }0 I) Z 最后开启DMA通道。2 p/ s- F- T) g, Y P: v - P0 J8 ~5 q/ i" Y- q/ d ( `; z/ c; M0 Q! U& _: S( l, X3 D
02 等待串口中断,处理数据$ h2 l1 Z' ^ z& x, V; B5 z Y 此时在debug中,在我们定义好的DMA内存变量,地址在RAM初始完成,后续串口数据接收的时候,DMA会直接将数据置于p_data所对应的内存。 然后在中断服务函数我们可以将我们数据进行处理,Uart_Channel_isr[1](USART2->RDR);,这个函数为我自己写的处理函数,中断里面函数都是数据复制,所以我直接在中断执行,一般大家会在中断写个标志,在主循环进行解析。但是DMA接收配合USART_ISR_IDLE标志在STM32平台下并不友好,如果主循环用来解析数据的时候,空闲中断还没有产生,本帧数据还尚未接收完成,但是由于内存数据已经在实时写入,DMA1_Channel5->CNDTR已经有所变化,并早于空闲中断产生,所以主循环就不能用DMA1_Channel5->CNDTR所接收数据长度进行解析了。一般建议,如果解析数据只是单纯的挪移,此时候直接在中断处理即可,对主程序并没有大的阻塞。+ ~/ i! ^* r3 n2 W
03 恢复DMA,清空CNDTR,等待下次数据到来: X: Z- t, F6 A" |5 t6 K 处理完数据之后,及时将DMA标志以及CNDTR清空,否则CNDTR一直不清空,会导致下次接收数据的时候,造成通道的占用,数据使用过之后,就清理掉CNDTR,这样保证每次接收数据的通道有足够的位置。
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