stm32f407之DMA（操作寄存器）

八、DMA

       直接内存访问（DMA）是用来以提供外设和内存、内存和内存之间的高速数据传输的。数据可以在没有任何CPU干预下通过的DMA进行传输。这使得CPU资源更倾重与其他操作。

       DMA控制器基于一个复杂的总线矩阵架构，结合了功能强大的双AHB主总线架构与独立的FIFO，以优化系统带宽。

        两个DMA控制器共有16个数据流（stream），每个数据流可以编程与规定的通道中的一个搭配。

 

DMA的工作模式

1.  单次传输

2. 多次传输（burst）：把数据分成多次传输

 

 

DMA的工作模式

 

1. 循环模式：循环模式是可用来处理循环缓冲区和连续的数据流（如ADC扫描模式）。启此功能可以设置DMA_SxCR寄存器的CIRC位启用。

 

在循环模式，在burst方式下，它必须遵循下面的规则

DMA_SxNDTR 等于 ((Mburst beat) × (Msize)/(Psize))的整数倍。

 

2.     双缓冲模式：双缓冲模式通过设置在DMA_SxCR寄存器的DBM位启用。

双缓冲模式与单缓冲模式的区别在于它有两个地址，当栓缓冲模式被使能，循环模式会被自动使能，每次传输完成，内存地址将会被交换。当一个内存区域被DMA控制器使用时，另一个可供程序使用。

 

如果需要改变内存地址，需要遵循以下规则：

当DMA_SxCR 寄存器的CT 位为 0时，DMA_SxM1AR寄存器可以被改变

当DMA_SxCR 寄存器的CT 位为 1时，DMA_SxM0AR寄存器可以被改变

 

 

    设置步骤：

1.     使能相关时钟。

2.     如果数据流已启用，通过重置在DMA_SxCR寄存器的EN位禁用它，然后读取该位，以确认有没有持续的数据流操作。向该位写0不会立即生效，因为它实际上是在全部转移完成时才被清除的。当EN位读为0，这意味着数据流是准备好，可以进行配置了。因此，任何数据流配置之前，有必要等待EN位被清除。在数据流重新启动前，前一次DMA传输中的状态寄存器（DMA_LISR and DMA_HISR）所有数据流专用的位应该被清除。

3.      在DMA_SxPAR寄存器中设置外设端口寄存器的地址。

4.     在DMA_SxMA0R寄存器中设置内存的地址（在双缓冲模式的情况下，还需在DMA_SxMA1R寄存器中设置内存的地址）。

5.     在DMA_SxNDTR寄存器中设置传输的数据总数，每个外设的事件或每次burst传输之后，这个值是将会递减。

6.      在DMA_SxCR寄存器使用CHSEL[2:0] 选择DMA通道。

7.      如果外设为流量控制器，它支持此功能，设置DMA_SxCR寄存器中PFCTRL的位。

8.      在DMA_SxCR寄存器的PL[1:0]位配置数据流优先级。

9.     配置FIFO（启用或禁用，发送和接收的阀值）。

10.  在DMA_SxCR寄存器中配置数据传输的方向，外设和内存递增/固定的模式，单个或burst传输，外设和存储器的数据宽度，循环模式，双缓冲模式和完成几分之几后中断。

11.   激活设置数据流在DMA_SxCR寄存器的EN位。

12.  使能相关外设寄存器的DMA模式位，启动传输。

 

 

程序：

[plain] view plaincopy

1. /*********************************************  
2.     标题：操作DMA的练习  
3.     软件平台：IAR for ARM6.21  
4.     硬件平台：stm32f4-discovery  
5.     主频：168M  
6.       
7.     描述：从其他设备接收数据，再把数据发送出去  
8.           USART3接收中断，发射用DMA  
9.     author：小船  
10.     data：2012-02-03  
11. **********************************************/  
12.   
13. #include <stm32f4xx.h>   
14.   
15. u8 USART_DMA_Completed;  
16. u8 Rx_Completed;  
17. u8 Rx_data_counter;  
18. u8 usart3_buffer[100];  
19.   
20. void USART3_DMA_config(void);  
21. void USART3_config(void);  
22.   
23. void main ()  
24. {   
25.     
26.   SCB->AIRCR = 0x05FA0000 | 0x400;  //中断优先级分组 抢占：响应=3:1  
27.     
28.   RCC->AHB1ENR |= ( (1<<3) | (1<<21) ); //使能GPIOD时钟,使能DMA1时钟  
29.   RCC->APB1ENR |= (1<<18);  //使能usart3时钟  
30.     
31.   USART3_DMA_config();  
32.   USART3_config();  
33.     
34.   USART_DMA_Completed = 1;  
35.     
36.   while(1)  
37.   {    
38.     if(USART_DMA_Completed & Rx_Completed)  //之前数据已经发送完成，接收到新的数据  
39.     {    
40.       DMA1_Stream3->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA1_Stream3  
41.       while(DMA1_Stream3->CR & 0x00000001);//确保DMA可以被设置       
42.       DMA1->LIFCR |= 0x0f800000;//传送前清空DMA1_Stream3所有中断标志        
43.       DMA1_Stream3->NDTR = Rx_data_counter; //设置dma传输数据的数量  
44.       if((USART3->SR & (1<<7))) //发送数据寄存器空  
45.       {  
46.         USART3->CR3 &= ~(1<<7);//除能usartdma发送  
47.         USART_DMA_Completed = 0;  
48.         DMA1_Stream3->NDTR = Rx_data_counter; //设置dma传输数据的数量  
49.         DMA1_Stream3->CR |= 1;//使能dma  
50.         USART3->CR3 |= (1<<7);//使能usartdma发送  
51.         Rx_Completed = 0;  
52.         Rx_data_counter = 0;  
53.       }  
54.     }  
55.   }  
56. }  
57.   
58. /****************************************  
59.   函数名：USART3_DMA_config  
60.   参数：无  
61.   返回值：无  
62.   功能：DMA1数据流3与usart3关联的相关配置  
63. ****************************************/  
64. void USART3_DMA_config(void)  
65. {  
66.   DMA1_Stream3->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA1_Stream3  
67.   while(DMA1_Stream3->CR & 0x00000001);//确保DMA可以被设置  
68.     
69.   DMA1->LIFCR |= 0x0f800000;//传送前清空DMA1_Stream3所有中断标志  
70.     
71.   DMA1_Stream3->PAR = (uint32_t)&USART3->DR;//设置外设地址USART3->DR地址0x40004804  
72.   DMA1_Stream3->M0AR = (uint32_t)usart3_buffer; //设置内存地址  
73.   DMA1_Stream3->NDTR = Rx_data_counter; //设置dma传输数据的数量  
74.   //DMA1_Stream3->FCR |= 0x00000007;//设置fifo  
75.   /*  
76.     设置dma通道4，即usart3tx  
77.     优先级Medium  
78.     传输方向内存到外设  
79.     内存递增模式  
80.     传输完成中断使能  
81.   */  
82.   DMA1_Stream3->CR |= ( 0x08000000 |0x00010000 | (1<<6)  
83.                         | (1<<10) | (1<<4) );   
84.   
85.   USART3->CR3 &= ~(1<<7);//usart3 dma发送模式除能  
86.     
87.   NVIC->IP[14] = 0xA0;  
88.   NVIC->ISER[0] |= (1<<14);  
89.     
90. }  
91.   
92. /**************************  
93.   函数名：USART3_config  
94.   参数：无  
95.   返回值：无  
96.   功能：配置usart3  
97. ************************/  
98. void USART3_config(void)  
99. {  
100.   USART3->BRR = 0x0000016C;   //波特率115200  
101.   /*  
102.    使能usart3  
103.   usart3发送使能  
104.   usart3接收使能  
105.   接收缓冲区非空中断使能  
106.   8bit  
107.   一位停止位  
108.   无校验  
109.   */  
110.   USART3->CR1 |= (( 1<<13 ) | ( 1<<3 ) | ( 1<<2 ) | ( 1<<5 ));   
111.     
112.   GPIOD->AFR[1] |= 0x00000077;//选择PD8,9复用功能   
113.     
114.   GPIOD->MODER &= 0xFFF0FFFF; //设置PD8,9,复用模式  
115.   GPIOD->MODER |= 0x000A0000;   
116.     
117. //  GPIOD->OTYPER &= 0xFFFFDFFF; //设置PD9推挽输出  
118.     
119.   GPIOD->OSPEEDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8速度50m  
120.   GPIOD->OSPEEDR |= 0x00020000;  
121.     
122.   GPIOD->PUPDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8  
123.   GPIOD->PUPDR |= 0x00010000;  
124.     
125.   NVIC->IP[39] = 0xf0; //最低抢占优先级，最低响应优先级1111  
126.   NVIC->ISER[1] |= (1<<(39-32)); //使能中断线39，也就是usart3中断  
127. }  
128.   
129.   
130. void USART3_IRQHandler(void)  
131. {  
132.   if(USART3->SR & (1<<5)) //接收数据寄存器非空  
133.   {  
134.     usart3_buffer[Rx_data_counter] = USART3->DR;  
135.     Rx_data_counter++;  
136.     if(usart3_buffer[Rx_data_counter - 1] == '\r')  
137.     {  
138.       USART3->CR1 &= ~(1<<5); //除能接收中断  
139.       Rx_Completed = 1;  
140.     }  
141.    }   
142. }  
143.   
144. void DMA1_Stream3_IRQHandler(void)  
145. {  
146.   if(DMA1->LISR & 0x08000000)//DMA传输完成  
147.   {  
148.     USART_DMA_Completed = 1;  
149.     USART3->CR1 |= 1<<5;  //使能usart3接收中断  
150.     DMA1->LIFCR |= 0x08000000;//清除中断标志  
151.   }  
152. }  

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