STM32的DMA簡(jiǎn)介

DMA是MCU一個(gè)非常重要的部分，它提供了一種直接、高效、快速的方式來傳輸數(shù)據(jù)，而不需要CPU的介入，大大提高了MCU的工作效率。

我們先來看一下沒有DMA，數(shù)據(jù)是怎么流動(dòng)的。

如圖所示，紅色線表示外設(shè)數(shù)據(jù)的讀寫，藍(lán)色線表示內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀寫。數(shù)據(jù)必須要先加載到內(nèi)核，然后再通過內(nèi)核寫入外設(shè)或內(nèi)存，讀寫操作都需要內(nèi)核做很多工作，雖然C代碼可能就一行語句，但是匯編可不止一條。我們知道在程序執(zhí)行的過程中這樣的數(shù)據(jù)傳輸操作非常頻繁，如果都這樣處理，內(nèi)核將花費(fèi)太多時(shí)間在搬運(yùn)數(shù)據(jù)上，無法集中精力處理更為重要的計(jì)算和中斷事件，處理速度和效率就會(huì)非常的低。

使用DMA后，數(shù)據(jù)的流動(dòng)變成了下圖所示方式。

數(shù)據(jù)的傳輸工作由DMA控制器接管，假如我們配置由外設(shè)到內(nèi)存，那么外設(shè)的數(shù)據(jù)一旦準(zhǔn)備好，DMA就會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到內(nèi)存，內(nèi)核只需要直接讀取內(nèi)存就可以獲取到最新的外設(shè)數(shù)據(jù)。反過來也是同樣的道理。整個(gè)傳輸過程不需要內(nèi)核的參與，如果數(shù)據(jù)量很大，DMA的優(yōu)勢(shì)會(huì)非常明顯。

內(nèi)核有點(diǎn)像一個(gè)工廠，SRAM類似倉庫，DMA就是物流。如果沒有“物流”，這個(gè)“工廠”就需要自己進(jìn)貨、入庫、出庫、發(fā)貨，而如果有了“物流”，“工廠”就不需要進(jìn)貨和發(fā)貨了，這對(duì)“工廠”的生產(chǎn)效率有質(zhì)的提升。

在STM32中，DMA控制器有多個(gè)通道，每個(gè)通道對(duì)應(yīng)某幾個(gè)外設(shè)，使用前需要指定好該通道給哪個(gè)外設(shè)使用。

具體使用DMA需要做下面的配置操作：

1、 使能DMA時(shí)鐘

2、 配置外設(shè)和內(nèi)存地址

3、 配置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個(gè)數(shù)

4、 配置通道的優(yōu)先級(jí)

5、 配置數(shù)據(jù)傳輸方向

6、 配置circular模式或normal模式

7、 配置外設(shè)/內(nèi)存incremented模式

8、 配置外設(shè)/內(nèi)存數(shù)據(jù)位數(shù)

9、 配置中斷，編寫中斷服務(wù)程序

10、使能DMA傳輸

之后內(nèi)核只需要等待DMA中斷的到來即可，然后讀寫內(nèi)存數(shù)據(jù)。DMA有四種中斷標(biāo)志：全局中斷、傳輸完成中斷、半傳輸中斷、傳輸錯(cuò)誤中斷，清除全局中斷標(biāo)志可以將所有的中斷標(biāo)志位清零。

DMA的外設(shè)和內(nèi)存的數(shù)據(jù)位數(shù)可以不同，不同的位數(shù)傳輸最終的結(jié)果如下表所示：

使用STM32的LL庫的代碼如下：

1、 打開時(shí)鐘

2、 配置地址

這里ADC是外設(shè)。

3、 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)

4、 優(yōu)先級(jí)

5、 傳輸方向

6、 Circular模式

7、 Incremented模式

這里外設(shè)只有一個(gè)寄存器，所以不需要increment，內(nèi)存是一個(gè)數(shù)組，所以要increment。

8、 數(shù)據(jù)位

數(shù)據(jù)位可以是8位（BYTE）、16位(HALFWORD)、32位(WORD)

9、 中斷相關(guān)

10、 使能DMA