直接存儲器存取(DMA)簡介及程序設(shè)計

1.DMA簡介

直接存儲器存取(DMA)用來提供在外設(shè)和存儲器之間或者存儲器和存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。無須CPU干預(yù)，數(shù)據(jù)可以通過DMA快速地移動，這就節(jié)省了CPU的資源來做其他操作。
STM32F10x中有兩個DMA控制器（DMA1有7個通道，DMA2有5個通道）每個通道專門用來管理來自于一個或多個外設(shè)對存儲器訪問的請求。還有一個仲裁器來協(xié)調(diào)各個DMA請求的優(yōu)先權(quán)。

DMA1請求映像
??USART1_TX – DMA1_Chnanel4
??USART1_RC – DMA1_Channel5
??利用DMA功能完成串口數(shù)據(jù)處理，無需CPU干預(yù)，減少CPU占用。

2.程序設(shè)計

?1.DMA1_CH4配置

/******DMA配合串口1發(fā)送數(shù)據(jù)************
**形參：u32 cpar -- 外設(shè)地址
**
**例：DMA_CH4_Init(&USART1->DR,buff)
**外設(shè)地址：USART1->DR的地址
**					buff的地址
**************************************/
void DMA_CH4_Init(u32 cpar)
{
	RCC->AHBENR|=1<<0;//dma1時鐘使能
	DMA1_Channel4->CCR&=~(1<<14);//非存儲器到存儲器模式
	DMA1_Channel4->CCR|=0x3<<12;//設(shè)置CH4優(yōu)先級為最高
	DMA1_Channel4->CCR&=~(0x3<<10);//存儲器數(shù)據(jù)寬度8位
	DMA1_Channel4->CCR&=~(0x3<<8);//外設(shè)數(shù)據(jù)寬度8位	
	DMA1_Channel4->CCR|=1<<7;//存儲器地址增量
	DMA1_Channel4->CCR&=~(1<<6);//外設(shè)地址不增量
	DMA1_Channel4->CCR&=~(1<<5);//不執(zhí)行循環(huán)操作
	DMA1_Channel4->CCR|=1<<4;//從存儲器讀
	DMA1_Channel4->CPAR=cpar;//外設(shè)地址
}
/**********開啟DMA1_CH4數(shù)據(jù)傳輸*************
***
***形參：u16 data_len -- DMA要傳輸數(shù)目
***********************************************/
void DMA_CH4_Start(u8 *buff,u16 data_len)
{
	DMA1_Channel4->CMAR=(u32)buff;//存儲器地址
	DMA1_Channel4->CCR&=~(1<<0);//關(guān)閉通道傳輸
	DMA1_Channel4->CNDTR=data_len;//設(shè)置傳輸數(shù)量
	DMA1_Channel4->CCR|=1<<0;//開啟通道傳輸
}

??2.DMA1_CH5配置

/******DMA配合串口1接收數(shù)據(jù)************
**形參：u32 cpar -- 外設(shè)地址
**			u32 cmar -- 存儲器地址
**
**例：DMA_CH5_Init(&USART1->DR,buff)
**外設(shè)地址：USART1->DR的地址
**					buff的地址
**************************************/
void DMA_CH5_Init(u32 cpar,u32 cmar)
{
	RCC->AHBENR|=1<<0;//dma1時鐘使能
	DMA1_Channel5->CCR&=~(1<<14);//非存儲器到存儲器模式
	DMA1_Channel5->CCR|=0x3<<12;//設(shè)置CH4優(yōu)先級為最高
	DMA1_Channel5->CCR&=~(0x3<<10);//存儲器數(shù)據(jù)寬度8位
	DMA1_Channel5->CCR&=~(0x3<<8);//外設(shè)數(shù)據(jù)寬度8位	
	DMA1_Channel5->CCR|=1<<7;//存儲器地址增量
	DMA1_Channel5->CCR&=~(1<<6);//外設(shè)地址不增量
	DMA1_Channel5->CCR&=~(1<<5);//執(zhí)行循環(huán)操作
	DMA1_Channel5->CCR&=~(1<<4);//從外設(shè)讀
	DMA1_Channel5->CPAR=cpar;//外設(shè)地址
	DMA1_Channel5->CMAR=cmar;//存儲器地址
	DMA1_Channel5->CCR&=~(1<<0);//關(guān)閉通道傳輸
	DMA1_Channel5->CNDTR=1024;//設(shè)置傳輸數(shù)量
	DMA1_Channel5->CCR|=1<<0;//開啟通道傳輸
}

??3.USART1配置

/********************串口初始化函數(shù)封裝*********************
****硬件接口：USART1_TX -- PA9(發(fā)送)
**						USART1-RX --PA10(接收)
**						USART2_TX -- PA2(發(fā)送)
**						USART2-RX --PA3(接收)
**						USART3_TX -- PB10(發(fā)送)
**						USART3_RX -- PB11(接收)
形參：USART_TypeDef *USARTx -- 要配置的哪個串口
**			u32 baud  --波特率
**			u32 sysclk --時鐘頻率（USART1 --72MHZ ,USAT2USART3 --36MHZ）
**
***********************************************************/
void Usartx_Init(USART_TypeDef *USARTx,u32 baud,u32 sysclk)
{
	if(USART1 == USARTx)
	{
			/*1.開時鐘*/
		RCC->APB2ENR|=1<<2;//PA時鐘
		RCC->APB2ENR|=1<<14;//串口時鐘
		RCC->APB2RSTR|=1<<14;//串口復(fù)位
		RCC->APB2RSTR&=~(1<<14);//取消復(fù)位
		/*2.配置GPIO口*/
		GPIOA->CRH&=0xFFFFF00F;
		GPIOA->CRH|=0x000008B0;//上下拉輸入，復(fù)用推挽輸出	
		USART1->CR3|=1<<7;//DMA發(fā)送
		USART1->CR3|=1<<6;//DMA接收
		USART1->CR1|=1<<4;//IDLE(空閑幀中斷)
		STM32_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,0,1);//設(shè)置優(yōu)先級
	}
	else if(USART2 == USARTx)
	{
		/*1.開時鐘*/
		RCC->APB2ENR|=1<<2;//PA時鐘
		RCC->APB1ENR|=1<<17;//USART2時鐘
		RCC->APB1RSTR|=1<<17;//開復(fù)位時鐘
		RCC->APB1RSTR&=~(1<<17);//取消復(fù)位
		/*2.配置GPIO口*/
		GPIOA->CRL&=0xFFFF00FF;//清除原來寄存器中的值
		GPIOA->CRL|=0x00008B00;		
		#ifdef USART2_IRQ
			USART2->CR1|=1<<5;//串口2接收中斷
			STM32_NVIC_SetPriority(USART2_IRQn,1,2);//設(shè)置優(yōu)先級
		#endif
	}
	else if(USART3 == USARTx)
	{
		/*1.開時鐘*/
		RCC->APB2ENR|=1<<3;//PB時鐘
		RCC->APB1ENR|=1<<18;//USART3時鐘
		RCC->APB1RSTR|=1<<18;//開復(fù)位時鐘
		RCC->APB1RSTR&=~(1<<18);//取消復(fù)位
		/*2.配置GPIO口*/
		GPIOB->CRH&=0xFFFF00FF;
		GPIOB->CRH|=0x00008B00;	
		#ifdef USART3_IRQ
			USART3->CR1|=1<<5;//開啟接收中斷
			STM32_NVIC_SetPriority(USART3_IRQn,0,0);//設(shè)置優(yōu)先級
		#endif
	}
	else return;
	/*3.配置串口核心寄存器*/
	USARTx->BRR=sysclk*1000000/baud;//設(shè)置波特率
	USARTx->CR1|=1<<2;//接收使能
	USARTx->CR1|=1<<3;//發(fā)送使能
	USARTx->CR1|=1<<13;//使能串口3
	#ifdef DMA_USART1_SEND //利用DMA完成數(shù)據(jù)收發(fā)
		DMA_CH5_Init((u32 )&USART1->DR,(u32 )usart1_rx_buff);//DMA配合串口1接收數(shù)據(jù)
		DMA_CH4_Init((u32 )&USART1->DR);
	#endif
}

4.串口1中斷，DMA數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)

u8 usart1_rx_buff[1024];//串口1接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
u16 usart1_cnt=0;//保存數(shù)組下班
u8 usart1_flag;//接收完成標(biāo)志符
void USART1_IRQHandler(void)
{
	U8 C;
	//清除標(biāo)志：先讀USART_SR,再讀USART_DR
	if(USART1->SR&1<<4)//空閑幀
	{
		C=USART1->DR;
		C=c;
       // USART1->DR=c;
		Usart1_Receive_Data();//接收數(shù)據(jù)處理函數(shù)
	}
	USART1->SR=0;//清除標(biāo)志位
}

/*************************串口接收數(shù)據(jù)函數(shù)********************/
void Usart1_Receive_Data(void)
{
	DMA1_Channel5->CCR&=~(1<<0);//關(guān)閉通道傳輸
	usart1_cnt=1024-DMA1_Channel5->CNDTR;//獲取接收到是字符長度
	if(usart1_cnt>=1024)usart1_cnt=0;
	DMA1->IFCR|=1<<17;//清除標(biāo)志位
	DMA1_Channel5->CNDTR=1024;//從新賦值
	DMA1_Channel5->CCR|=1<<0;//開啟通道傳輸
	usart1_flag=1;
}

??5.串口數(shù)據(jù)發(fā)送

/****************串口發(fā)送字符串*****************************/
void Usart1_SendStr(u8 *str)
{
	#ifdef DMA_USART1_SEND
		DMA_CH4_Start(str,strlen((char *)str));
	#else
		while(*str!='?')
		{
			USART1->DR=*str++;
			while(!(USART1->SR&1<<7));
		}
	#endif
}

6.硬件初始化，DMA配合串口調(diào)試

int main()
{
	u8 key;
	Beep_Init();//蜂鳴器初始化
	Led_Init();//LED初始化
	Key_Init();//按鍵初始化
	Usartx_Init(USART1,115200,72);
	while(1)
	{
		key=Key_Scan();
		if(key)
		{
			Usart1_SendStr((u8 *)"DMA1配合串口收發(fā)數(shù)據(jù)不定長測試234556789rn");
		}
		if(usart1_flag)
		{
			usart1_rx_buff[usart1_cnt]='?';
			printf("%srn",usart1_rx_buff);
			usart1_flag=0;
		}
	}
}

7.運行效果