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【经验分享】STM32F2xx / STM32F4xx DMA最大传输问题

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STMCU小助手 发布时间:2021-12-3 16:00
以下是译文,有误之处欢迎提出。
  i2 i, O, I" ?从我们所看到的情况来看,似乎只要在任何时候发生2次DMA传输,或者看起来有3个同时的DMA传输将导致随机错误。
3 Z1 j7 r/ T" Q" ^我们一直在使用STM32F207和STM32F407处理器,一直在同时执行3个DMA。具体来说:从DCMI端口接收数据,从ADC接收数据以及接收或发送数据到SDIO端口(SD卡)。我们看到发生的事情是:3 i& o) B" h3 ]0 B
有时候SDIO传输只会在中途停止,没有错误,并且卡不忙。数据传输没有明显的原因停止,但它会。查询SDIO状态寄存器SDIO_STA指示其发送FIFO为空(在写入SD卡的情况下)并且它处于传输中。
. u0 F1 j+ x. G; Q/ p% TADC有时会报告ADC超限错误,这应该是不可能的。随着ADC数据通过DMA读出,完全在任何软件控制之外,它不应该溢出,但有时候会。
9 L/ K* M, v# `3 Z, `我们最初将这些行为归结为外设错误,但有一天我们注意到当关闭DCMI端口时问题就没有了。很令人费解。进一步的调查发现,如果这3个外设中只有2个外设正在运行,我们就没有这个问题,这产生了一个疑问:“这3个外设之间存在的问题是什么?”,很显然答案是DMA,在这种情况下,具体是DMA2。  H. k3 `% }6 u7 Q
我们的理由是,当一个外设需要一个DMA服务时,它会产生一个标志,导致DMA为该外设提供服务,无论是通过写入数据还是从中读取数据,如果3个外设同时产生标志,可能会发生其中一个被“永久忽略”的情况。它没有得到响应,在ADC的情况下,这会导致溢出。在SDIO的情况下,这会导致它最终将FIFO清空(写入SD卡时)。在DCMI的情况下,我们看到了一些明显的错误,但很难确定。
' |2 I0 l  m! k; n基于这种理论认识,我们在2011年11月初将测试案例列举出来(在F2x和F4x上),并将其发送给ST。我们在12月初看到他们已经查看了该问题,但我们后续没有听到任何声音。, t; j  G1 E. D. L) m( q
到12月底,我与另一家使用SMT32F2xx的公司进行了交谈,他们碰巧提到了一个类似的问题,他们也有3个DMA同时运行,它们是:SPI,USART和SDIO。与我们不同,他们分布在DMA1和DMA2上。然而,里面不明原因的数据中断的基本症状是相同的。
, i* W1 I0 k7 l) X基于这一切,我只能假设来自任何1个DMA控制器或2个DMA控制器或者 3个同时DMA都可能产生这个问题。* s) l" T8 J7 o3 {" c
在我们的例子中,我们采用了带宽最低的外设,即ADC,并将其移至中断运行状态。由于STM32F407 ADC没有内部FIFO,因此它可以非常容易地溢出,因此它的中断必须处于最高优先级并且被允许抢占中断。由于我们已经完成了这3个外设都正常工作。
% M, c0 T. m5 o) d: @我需要再次强调,我们相信发生的事情不过是一种基于我们所看到的症状的理论。虽然ST已经确认看到了这些症状,但他们没有提供任何有关实际情况的信息,所以我们在一定程度上是在摸黑走。我可以有把握地说,你会非常明智地将同时DMA的数量限制为2,至少在ST提供更多关于实际造成这种情况的信息之前。
; D* f9 d: S/ V. `9 T% z2012年6月更新:  M8 B, V4 O- F* B% ?
2012年1月,ST在他们的用户论坛上提供了回复:, Q+ R+ z* `$ D- S1 }
它没有回答所有的问题,但似乎表明问题不在于DMA的数量,而在于DMA2。他们表示:; P. U9 ]+ R# S& v
*我们确认您的发现,这是一个仅涉及我们DMA2的限制,以下是详细说明:) t+ P) c& U0 e, x. Z9 y" [
当以并发方式管理AHB和APB2外设时,DMA2控制器可能会破坏数据。% ?+ ^' o% l# |5 y9 l4 w
说明:8 ]5 \- _/ b& z) v
这种情况对于嵌入FIFO的外设很重要,并且会产生数据损坏。对于闪存来说,影响是多重访问,但数据没有被破坏。嵌入式FIFO的AHB外设是DCMI,CRYPT,HASH。在没有CRYPTO的STM32F2 / 40xx上,只有DCMI受到影响。
, v! l/ m) G1 o$ H  t含义:
7 R5 r' A- S% KDMA传输到AHB外设的数据在FIFO目标的情况下可能会损坏,或者在访问存储器的情况下可能会多次访问。
: [6 o) x# A, v5 D6 W3 |* F解决方法:
- b* G& E& e9 V+ ~避免使用DMA2进行并发AHB和APB2传输。可以使用以下方法之一来解决该问题:
2 j, Q/ W+ W+ P- @如果DMA2用于管理AHB外设(DCMI,CRYPT,HASH),则可以使用Cortex-M CPU管理APB2外设。4 E* G' M5 W6 D3 i
如果使用DMA2来管理APB2外设,我们可以使用CPU来管理AHB外设(DCMI,CRYPT,HASH)。) J, H7 y, G$ i4 b% ?2 x; U+ h" {
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