前言/ G' Y e- g* {# U k* c" N, n 本应用笔记对如何使用 STM32F2xx 和 STM32F4xx 系列直接存储器访问控制器 (DMA)进行了说明。STM32F2xx/F4xx DMA 控制器所具有的系统架构、多层总线矩阵和存储系统等,使其能够为应用提供很高的数据带宽,让用户可以开发出响应迅速的应用软件。* S7 n. k! D b! ? 本应用笔记还提供了一些使用DMA的技巧,以便开发者能够充分利用STM32F2和STM32F4DMA 的特性来为不同的外设和子系统的 DMA 请求保证足够快的响应时间。 本文档中,使用 "STM32F2/F4 设备 " 代替 STM32F2xx 和 STM32F4xx,使用 “DMA” 代替DMA 控制器。' A6 u( O0 d+ g 本应用笔记适用于表 1 中所列产品 , w+ z$ `- @( c6 [ ( r5 J. u7 L3 o# F# u! @, O 1 DMA 控制器说明 DMA 是一种 AMBA 先进高性能总线 (AHB)模块,它具有三个 AHB 端口:1 个用于 DMA编程的从端口和 2 个允许 DMA 在从模块之间进行数据传输的主端口(外设和存储器端口)。 DMA 使得数据传输在后台进行,而无需 Cortex-Mx 处理器干预。在数据传输过程中,主处理器能够执行其他任务,仅当需要处理一个完整数据块时才会被中断。( L& N' j' M* y) m+ y% x0 W; w 可以在不显著影响系统性能的情况下进行大量数据的传输。DMA 主要用于实现不同外设模块的集中数据缓冲存储 (通常在 SRAM 中)。在分布式方案中,每个外设均需实现其各自的本地数据存储,该解决方案从硅片面积的使用和功耗方面来说是比较便宜的。& n+ d- v. ~6 e/ [1 x( c: Y STM32F2/F4 DMA 控制器充分利用了 Cortex-Mx 哈佛结构和多层总线系统的优势,保证了DMA 传输和 CPU 中断响应的及时性。- P# ]6 E# V5 A 1.1 DMA 传输属性! `* @9 `! W' _ DMA 传输的属性如下:# J& C$ d7 V1 B: @ • DMA 数据流 / 通道 • 数据流优先级 • 源和目标地址 • 传输模式 • 传输数据量大小 (仅当 DMA 为流量控制器时) • 源 / 目标地址递增或非增0 A# D; W- k6 Y# a • 源和目标数据宽度 • 传输类型! `2 X$ w1 W3 o" M* N, w • FIFO 模式" ?6 P# }: D+ y/ s+ ?1 d h! J1 | • 源 / 目标批量传输数据量大小 • 双缓冲区模式 • 流控 STM32F2/F4 器件集成了 2 个 DMA 控制器,每个 DMA 有两个端口,一个外设端口和一个存储器端口,它们可以同时工作。' ~) T$ o# m1 @3 { 图 1 显示了 DMA 框图。 1.1.1 DMA 数据流 / 通道& a2 u" d* d) m; d* N" W) W }1 a STM32F2/F4 器件集成了 2 个 DMA 控制器,提供了共计多达 16 个数据流 (每个控制器 8个),每个数据流都可用来处理来自一个或多个外设的存储器访问请求。 每个数据流共有多达 8 个可选通道(请求),5 r$ F- p/ A' t& b0 ^5 T; T 可由软件配置,允许多个外设启动 DMA 请求。) K; E$ B% h5 G4 r+ E 图 2 描述了某个特定数据流的通道选择。 ( e0 s6 q3 k' S 1 k0 w6 Z" E$ [) d# F3 ^6 l ; T' P7 |# a. n/ e % v) D/ `! s+ d6 l STM32F2/F4 DMA 请求映射经过了精心设计,软件应用可以更加灵活地为关联的外设请求配置 DMA 传输通道,并且通过复用相应的 DMA 数据流和通道可覆盖大部分应用。 1.1.2 数据流优先级 每个 DMA 端口都有一个仲裁器来处理 DMA 数据流之间的优先级。数据流优先级可由软件配置(共有 4 个软件级别)。如果两个或更多的 DMA 数据流具有同样的软件优先级别,则使用硬件优先级 (数据流 0 比数据流 1 优先级高,以此类推)。* a+ x- l3 f2 p$ J/ r " J# r$ T1 Y9 C4 d( I 1.1.3 源和目标地址( d. ^8 |- c8 K9 |7 ]( e DMA 传输由源地址和目标地址决定。源和目标 (地址)均应当在 AHB 或 APB 存储范围之内,并且与传输宽度保持一致。5 ^/ i- k/ M* d, s( m8 @ 0 d: g3 B& \4 ~7 |* j% R7 Z! f 1.1.4 传输模式 DMA 能够实现 3 种不同的传输模式: • 外设到存储器,( p6 _3 ~) S) ]& n5 ~. N7 V1 b • 存储器到外设,# f( H1 }; w1 S" L) D, W9 I2 Q$ x • 存储器到存储器 (仅 DMA2 能够实现该传输,在这种模式下,禁用循环和直接模式。)' w4 H- U1 l, u) ]" W3 S4 N 1.1.5 ; C4 S" q( |# N# p4 x; N, }4 ^ 传输数据量大小 仅当 DMA 为流量控制器时,才必须定义其传输数据量大小。实际上,传输数据量值决定了从数据源到目标传输的数据总量。# t5 e) k7 {2 T; u" E 传输数据量大小由 DMA_SxNDTR 寄存器值和外设端的数据传输宽度决定。随着已接收的请求 (批量或单个的),传输数据总量减少,减少量为已传输数据量。* X/ J3 L% ?8 H$ K , j) o; K1 f( p/ D& [; F" i( F) J 4 Q v$ g/ e& s1 Z 完整版请查看:附件5 N; z8 h5 c3 ^; X# A) ` # X& p( F- u( [* {9 K) r |
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