STM32数据搬运工-DMA内容概要：
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STM32-DMA工作原理

ADC_DMA多路采集实例

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STM32-DMA工作原理

内容概要：

DMA简介

STM32F0-DMA通道

STM32F0-DMA传输

STM32F0-DMA中断

DMA简介：

DMA，全称为：Direct Memory Access，即直接存储器访问。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的过程，通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路，能使 CPU 的效率大为提高。

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注：正常情况下，数据之间的传输先将数据传输到微处理器的寄存器中，然后再从寄存器中将数据传输到目标

        DMA模式下：ADC传输数据到内存储器中，首先由ADC向DMA发出请求，DMA申请使用总线，然后控制ADC和存储器之间的数据传输。无需CPU的干扰。

STM32F0-DMA简介：

DMA功能框图和特性：

● 5 个独立的可配置通道 ( 请求 ) （因为只有一条总线，所以同一时刻只能使用一个通道传输，可通过仲裁器Arbiter设置优先级，确定哪个通道先传输）

● 每个通道都直接连接专用的硬件 DMA 请求 （DMA可以直接与外设等进行数据传送）

● 在同一个 DMA 模块上，多个请求间的优先权可以通过软件编程设置 ( 共有四级：很高、高、 中等和低 )

● 独立数据源和目标数据区的传输宽度 ( 字节、半字、全字 ) 源 和目标地址必须按数据传输宽度对齐

● 支持循环的缓冲器管理

● 每个通道都有 3 个事件标志 (DMA 半传输、 DMA 传输完成和 DMA 传输出错 )

● 存储器和存储器间的传输

● 外设到存储器和存储器到外设，外设到外设间的传输

● 闪存、 SRAM 、 APB 和 AHB 外设均可作为访问的源和目标

● 可编程的数据传输数目：最大为 65536（16位）

STM32F0-DMA通道：

注：可修改SYSCFG_CFGR1来配置通道的映射关系

STM32F0-DMA通道的优先级：

仲裁器根据优先级管理着通道的请求和启动外设 / 存储器的访问（同一时刻只能有一个通道传输数据）

优先级管理分两个方面：

● 软件：可通过 DMA_CCRx 寄存器配置每个通道的优先级，优先级分４个等级：

－ 最高优先级

－ 高优先级

－ 中等优先级

－ 低优先级

● 硬件：如果 2 个请求有相同的软件优先级，则较低编号的通道比较高编号的通道有较高 的优先权。举个例子，通道 2 优先于通道 4 。

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; z+ M0 E9 {& }8 K8 b% G* \0 R6 P

STM32F0-DMA传输：

DMA传输模式：1个DMA控制器，5个可独立配置的通道。所有通道都支持存储器到存储器的传输、外设到外设的传输、以及外设和存储器之间的传输

DMA传输的源、目的、长度：

    DMA_CPARx 寄存器：  设置外设寄存器地址  

    DMA_CMARx 寄存器：设置存储器地址  

    DMA_CCRx 寄存器   ： 配置数据的传输方向（外设传输数据传输到存储器，或者存储器数据传输到外设）， 如果是存储器到存储器模式，需配置DMA_CCRx的MEM2MEM位  

    注：如果是两个外设之间的数据传输，则将其中一个外设寄存器地址填写到DMA_CMARx 寄存器，如果是两个内存之间的数据传输，则将其中一个内存的地址写入DMA_CPARx 寄存器。

    DMA_CNDTRx 寄存器： 写入需要传输的数据量， (0 到 65535)  

    DMA_CCRx 寄存器中的 PSIZE 和 MSIZE 位：设置源和目的的数据宽度（比如都设置成16位）,两边的位宽尽量保持一致

DMA增量设置：

    通过设置 DMA_CCRx 寄存器中的 PINC 和 MINC 标志位，外设和存储器的指针在每次传输后可以有选择地完成自动增量

    当设置为增量模式时，下一个要传输的地址将是前一个地址加上增量值，增量值取决与所选的数据宽度为 1 、 2 或 4 。

DMA循环模式：

    循环模式用于处理循环缓冲区和连续的数据传输 ( 如 ADC 的扫描模式 ) 。在 DMA_CCRx 寄存器中的 CIRC 位用于开启这一功能。（如摄像头的覆盖存储）

    当启动了循环模式，一组的数据传输完成时，计数寄存器将会自动地被恢复成配置该通道时设置的初值， DMA 操作将会继续进行。

STM32F0-DMA中断：

每个 DMA 通道都可以在 DMA 传输过半、传输完成和传输错误时产生中断。为应用的灵活性考虑，通过设置寄存器的不同位来打开这些中断

注：这些标志位都在中断状态寄存器DMA_ISR中设置

7 H: J4 O; d" c

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ADC_DMA多路采集实例
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利用ADC采集按键以及光照传感器的数据，在按键中断处理程序中启动DMA传输， 最后在DMA完成中断中打印采集到的数据

电路连接：

实验过程：

重写fputc函数：

1. int fputc(int ch,FILE *f){        
   , Q- \5 `- H: E4 Y# d
2.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);        
   
3.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;
   
4.     return ch;
   1 c$ a. o+ g0 o4 `
5. }

复制代码

2 t. c  y/ ?; n" q

追加到GPIO中断的回调函数并重写回调函数：

9 P! `: B5 G. y0 a% ?( m( j% @

                                                                  

( D) X0 H4 }, P, f/ U4 c* A
; F  o5 D) O3 V8 M% V

1. ​uint16_t adc_value[2] = {0};
     I# I0 O9 C! z: h  Y* M
2. 
   . _+ r2 h: P: |  V, H
3. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
   
4. {
   8 Y2 K$ ~/ ]5 V; L5 _' {9 |
5.         if(GPIO_PIN_8 == GPIO_Pin)
   ; c  E; R2 ~7 G
6.         {
   
7.                 HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, (uint32_t*)adc_value, 2); /*启动ADC 和 DMA，使能DMA中断
   
8. （如果搬运完成（两次数据搬运到adc_value）则产生DMA中断）；其中第二个参数为DMA搬运过来的数据存放位
   
9. 置的地址（内存地址），第三个参数为需要传输的次数（这里需要采集连个ADC通道的数据，所以填2），达到这个
   4 Q$ p: T3 j; {% y1 R& t" o5 z7 K
10. 次数之后就会产生一次DMA中断*/
      @% \: j" h/ o
11.         }
    & T8 G) x  z! P% X/ V: O. r) y, ]" w
12. }

复制代码

在main.c文件中找到相关头文件，并添加到gpio.c中

& _% _  f- G. m) {& V8 n

% E9 \- m) Y" e4 M, }9 E

追加到DMA通道1的回调函数：

重新编写DMA的回调函数:

6 t& b; |% B3 u

1. ​​​extern uint16_t adc_value[2];
   6 D6 j. l: Q1 X1 t
2. 
   
3. void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) /*DMA的中断回调函数，如果调用了这个函
   ' f9 \. ?( e* d/ x0 ]; z5 w' t
4. 数则表明DMA搬运数据已经完成*/
   ) {- E0 z7 i; A% r8 ^
5. {
   ; L2 _# M( ~# D
6.         printf("key adc value = %d\n", adc_value[0]);
   
7.         printf("light adc value = %d\n", adc_value[1]);
   
8.         memset(adc_value,0,sizeof(adc_value));
   
9.         //HAL_ADC_Stop_DMA(hadc); /*如果ADC设置为连续采集（DMA设置为循环模式），则需要关闭ADC和
   1 ^0 C$ |+ Q5 ^/ G2 K5 z
10. DMA，否则会不断地去采集搬运*/  
    1 }1 \9 O  Q- ?" V& T8 O
11. }

复制代码

实验结果：