DMA简介

DMA(Direct Memory Access)—直接存储器存取，是单片机的一个外设，它的主要功能是用来搬数据， 但是不需要占用CPU，即在传输数据的时候，CPU可以干其他的事情，好像是多线程一样。 数据传输支持从外设到存储器或者存储器到存储器，这里的存储器可以是SRAM或者是FLASH。 DMA控制器包含了DMA1和DMA2，其中DMA1有7个通道，DMA2有5个通道，这里的通道可以理解为传输数据的一种管道。要注意的是DMA2只存在于大容量的单片机中。

DMA框图

DMA请求:DMA传输数据，先向DMA控制器发送请求

DMA通道:不同外设向DMA的不同通道发送请求，DMA1有7个通道，DMA2有5个通道

DMA优先级:多个DMA通道同时发来请求时，就有先后响应处理的顺序问题，这个由仲裁器管理（优先级管理也分软件阶段和硬件阶段）

第一阶段（软件阶段）：每个通道的优先级可在DMA_CCRx寄存器中设置，有四个等级：最高、高、中和低优先级。

第二阶段（硬件阶段）：如果两个请求有相同软件优先级，较低编号的通道比较高编号的通道有较高的优先级。

（大容量芯片中，DMA1控制器拥有高于DMA2控制器的优先级）

注意：多个请求通过逻辑或输入到DMA控制器，只能有一个请求有效。

DMA处理过程

• 1.外设想通过DMA发送数据，先发送请求
• 2.DMA控制器收到请求后，给外设一个ack
• 3.外设收到ack后，释放请求
• 4.外设启动DMA数据传输，直至传输结束

DMA相关寄存器介绍

寄存器	名称	作用
DMA_CCRx	DMA通道x配置寄存器	用于配置DMA（核心控制寄存器）
DMA_ISR	DMA中断状态寄存器	用于查询当前DMA传输状态
DMA_IFCR	DMA中断标志清除寄存器	用来清除DMA_ISR对应位
DMA_CNDTRx	DMA通道x传输数量寄存器	用于控制DMA通道x每次传输的数据量
DMA_CPARx	DMA通道x外设地址寄存器	用于存储STM32外设地址
DMA_CMARx	DMA通道x存储器地址寄存器	用于存放存储器的地址
USART_CR3	USART控制寄存器3	用于使能串口DMA发送

DMA中断状态寄存器（DMA_ISR）

DMA中断标志清除寄存器（DMA_IFCR）

DMA通道x传输数量寄存器（DMA_CNDTR）

最大数据传输数目：65535

为0时不传输数据

储存器到储存器模式

相关HAL库驱动

驱动函数	关联寄存器	功能描述
__HAL_RCC_DMAx_CLK_ENABLE(…)	RCC_AHBENR	使能DMAx时钟
HAL_DMA_Init(…)	DMA_CCR	初始化DMA
HAL_DMA_Start_IT(…)	DMA_CCR/CPAR/CMAR/CNDTR	开始DMA传输
__HAL_LINKDMA(…)		用来连接DMA和外设句柄
HAL_UART_Transmit_DMA(…)	CCR/CPAR/CMAR/CNDTR/USART_CR3	使能DMA发送，启动传输
__HAL_DMA_GET_FLAG(…)	DMA_ISR	查询DMA传输通道的状态
__HAL_DMA_ENABLE(…)	DMA_CCR(EN)	使能DMA外设
__HAL_DMA_DISABLE(…)	DMA_CCR(EN)	失能DMA外设

 相关定义

/* 定义aSRC_Const_Buffer数组作为DMA传输数据源
 const关键字将aSRC_Const_Buffer数组变量定义为常量类型 */
 const uint32_t aSRC_Const_Buffer[32]= {
     0x01020304,0x05060708,0x090A0B0C,0x0D0E0F10,
     0x11121314,0x15161718,0x191A1B1C,0x1D1E1F20,
     0x21222324,0x25262728,0x292A2B2C,0x2D2E2F30,
     0x31323334,0x35363738,0x393A3B3C,0x3D3E3F40,
     0x41424344,0x44564748,0x494A4B4C,0x4D4E4F50,
     0x51525345,0x55565758,0x595A5B5C,0x5D5E5F60,
     0x61626364,0x65666768,0x696A6B6C,0x6D6E6F70,
     0x71727374,0x75767778,0x797A7B7C,0x7D7E7F80
 };
 /* 定义DMA传输目标存储器 */
 uint32_t aDST_Buffer[32];

aSRC_Const_Buffer[BUFFER_SIZE]定义用来存放源数据，并且使用了const关键字修饰，即常量类型，使得变量是存储在内部flash空间上

DMA配置

DMA_HandleTypeDef  g_dma_handle;            /* DMA句柄 */
void Dma_Init(void)
{
	__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
	
    /*DMA配置 */
    g_dma_handle.Instance = DMA1_Channel1;                               /* DMA通道*/
    g_dma_handle.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_MEMORY;             /* DIR = 1 , 存储器到存储器模式 */
    g_dma_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_ENABLE;                 /* 外设非增量模式 */
    g_dma_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;                     /* 存储器增量模式 */
    g_dma_handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;    /* 外设数据长度:32位，1WORD = 4 BYTE */
    g_dma_handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;       /* 存储器数据长度:32位 */
    g_dma_handle.Init.Mode = DMA_NORMAL;                            /* 外设流控模式,内存到内存不支持循环模式 */
    g_dma_handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;               /* 中等优先级 */
	HAL_DMA_Init(&g_dma_handle);
    HAL_DMA_Start(&g_dma_handle,(uint32_t)aSRC_Const_Buffer,(uint32_t)aDST_Buffer,0);//长度为零，CNDTR为零，即先不传输，后面可以自己控制传输触发条件
}

传输数据

void Dma_Enable_Transmit(uint16_t cndtr)
{
	__HAL_DMA_DISABLE(&g_dma_handle);//从新给CNDTR写值之前，需要将DAM失能
	g_dma_handle.Instance -> CNDTR = cndtr;//重装CNDTR的值，使能传输
	__HAL_DMA_ENABLE(&g_dma_handle);//使能DMA
	
}

mian函数

memset(aDST_Buffer,0,32);//memset将目标数组清零
Dma_Enable_Transmit(32);//重装CNDTR的值，使能发送
while(1)
{
	if(__HAL_DMA_GET_FLAG(&g_dma_handle,DMA_FLAG_TC1))//获取TC位，即发送完成位的状态
	{
	__HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&g_dma_handle,DMA_FLAG_TC1);//清除TC标志位
		break;
	}
}

储存器到外设模式

 DMA配置

DMA_HandleTypeDef  g_dma_handle;            /* DMA句柄 */
void Dma_Init(void)
{
	__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
	
		/* 关联 DMA 句柄,hdmatx 是外设句柄结构体的成员变量，在这里实际就是 UART1_Handler,如下图1.1所示*/
	__HAL_LINKDMA(&g_uart1_handle, hdmatx, g_dma_handle); 
    /*DMA配置 */
    g_dma_handle.Instance = DMA1_Channel4;                               /* DMA通道*/
    g_dma_handle.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;             /* DIR = 1 , 存储器到外设模式 */
    g_dma_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;                 /* 外设非增量模式 */
    g_dma_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;                     /* 存储器增量模式 */
    g_dma_handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;    /* 外设数据长度:32位，1WORD = 4 BYTE */
    g_dma_handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;       /* 存储器数据长度:32位 */
    g_dma_handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;                            /* 循环模式 */
    g_dma_handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;               /* 中等优先级 */
	HAL_DMA_Init(&g_dma_handle);
}

USART1 向 DMA发出TX请求

uint8_t str[] = "123\n";

// 采用DMA发送 str，按照str实际大小发送，不发送字符串末尾的'0'
    HAL_UART_Transmit_DMA(&g_uart1_handle, str, sizeof(str) - 1);

if(__HAL_DMA_GET_FLAG(&g_dma_handle,DMA_FLAG_TC1))//获取TC位，即发送完成位的状态
	{
	__HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&g_dma_handle,DMA_FLAG_TC1);//清除TC标志位
		break;
	}

HAL_UART_Transmit_DMA函数用于启动USART的DMA传输。只需要指定源数据地址及长度，运行该函数后USART的DMA发送传输就开始了，根据配置它会通过USART循环发送数据。