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。 ]; f' x% B4 ^8 X: U3 p 主要特点: •DMA上多达7个可独立配置的通道(请求)7 Z$ |, e: m* m # t! i1 x5 n) }5 t* k •每个通道都连接到专用的硬件DMA请求,软件触发为 % c; j4 A6 N: @+ I 每个频道也都支持。该配置由软件完成。 Z* Y4 [! V' M/ l" w4 s# P& x. W: t 1 p$ n6 z, \& \3 \/ ~! S) ?5 k •DMA通道的请求之间的优先级是软件可编程的(4 级别由非常高,高,中,低)或硬件组成(在相等的情况下) 9 g' s; F2 v) O# U4 [ (请求1的优先级高于请求2的优先级,依此类推)- g; h" u! @4 P1 B9 Z8 l 5 g6 R) j# u" G7 a3 h •独立的源和目标传输大小(字节,半字,字),模拟 + G/ u) k( c; M1 e. c$ l% s7 b% X 包装和拆箱。源/目标地址必须与数据对齐1 F$ Y8 O% F& D2 _ 4 f, @& C( R& r4 L 尺寸。7 Z7 _- ^0 N6 y D0 s2 { •支持循环缓冲区管理 : o2 I8 K+ C; V% K •3个事件标志(DMA半传输,DMA传输完成和DMA传输错误) 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 •外围到内存和内存到外围,以及外围到外围 转移 5 c8 T( L0 p* H( _$ Y% Q •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 7 o/ ^% Q3 N( X8 c! j; C4 K+ ^( H7 T DMA通道对应的外设情况(F0系列):* ~- u9 F7 J0 D% e 7 y1 {0 ]' H" s9 n( z/ ` 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。 ; Z! d) X) r: n ?+ d. ~+ |$ T 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。 6 q' p: Q5 n) W0 R& D * n* O! F8 \/ w' O; ~ 之前讲过DMA的数据发送,现在补充上DMA的接收数据部分。 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3 w* Q8 }$ A: s+ w* f4 d 5 g3 \% q) `. R. n9 \6 J5 t1 U 01 配置串口与DMA 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。. D0 N8 n! f: Y4 I0 y ' N4 E' f2 N- y" N5 d( [6 B
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。6 a9 R( u/ B3 u& k 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);: ]- q, [$ q; p6 Q6 ?+ L " ~0 Z: M9 q/ r! ^ Q 8 n( a4 k( K8 |: 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。& H, T5 B( J' @3 x! B% r 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。9 r5 `) C# p$ j$ C; k 最后开启DMA通道。) \# T" r z+ D6 T8 h+ v+ } 5 k' r3 H& {$ U/ L. S( z" d 1 r- O; r) @$ N( H+ M
02 等待串口中断,处理数据# e; v8 G# n% }5 ^4 {- d 5 e: [9 _/ [3 Q% p 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。# B' D. a- |* q2 E7 c4 @
03 恢复DMA,清空CNDTR,等待下次数据到来8 b1 P) L+ j. r& @) h 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。8 F9 x" l- M' D9 j8 l( s! V2 R. d4 m
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