DMA的基本介绍
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DMA的基本定义
DMA，全称Direct Memory Access，即直接存储器访问。
DMA传输将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间，提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。当CPU初始化这个传输动作，传输动作本身是由DMA控制器来实现和完成的。DMA传输方式无需CPU直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场过程，通过硬件为RAM和IO设备开辟一条直接传输数据的通道，使得CPU的效率大大提高。
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DMA的主要特征
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STM33F10x系列芯片DMA控制器
STM32F10x系列芯片最多有2个DMA控制器（DMA2仅存在大容量产品中），DMA1有7个通道。DMA2有5个通道。每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。还有一个仲裁起来协调各个DMA请求的优先权。
从外设（TIMx[x=1、2、3、4]、ADC1、SPI1、SPI/I2S2、I2Cx[x=1、2]和USARTx[x=1、2、3]）产生的7个请求，通过逻辑或输入到DMA1控制器，这意味着同时只能有一个请求有效。各个通道的DMA1请求一览见下图：
从外设（TIMx[5、6、7、8]、ADC3、SPI/I2S3、UART4、DAC通道1、2和SDIO）产生的5个请求，经逻辑或输入到DMA2控制器，这意味着同时只能有一个请求有效。各个通道的DMA2请求一览见下图：
DMA的基本原理
DMA控制器和Cortex™-M3核心共享系统数据总线，执行直接存储器数据传输。当CPU和DMA同时访问相同的目标（RAM或外设）时，DMA请求会暂停CPU访问系统总线达若干个周期，总线仲裁器执行循环调度，以保证CPU至少可以得到一半的系统总线（存储器或外设）带宽。
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DMA的工作框图
DMA模块的框图看起来比较复杂，接下来会一点一点地对它进行分析。
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DMA处理
在发生一个事件后，外设向DMA控制器发送一个请求信号。DMA控制器根据通道的优先权处理请求。当DMA控制器开始访问发出请求的外设时，DMA控制器立即发送给它一个应答信号。当从DMA控制器得到应答信号时，外设立即释放它的请求。一旦外设释放了这个请求，DMA控制器同时撤销应答信号。如果有更多的请求时，外设可以启动下一个周期。
总之，每次DMA传送由3个操作组成：
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仲裁器
仲裁器根据通道请求的优先级来启动外设/存储器的访问。
优先权管理分2个阶段：
注意：在大容量产品和互联型产品中，DMA1控制器拥有高于DMA2控制器的优先级。
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DMA通道
每个通道都可以在有固定地址的外设寄存器和存储器地址之间执行DMA传输。DMA传输的数据量是可编程的，最大达到65535。包含要传输的数据项数量的寄存器，在每次传输后递减。
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可编程的数据量
外设和存储器的传输数据量可以通过DMA_CCRx寄存器中的PSIZE和MSIZE位编程。
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指针增量
通过设置DMA_CCRx寄存器中的PINC和MINC标志位，外设和存储器的指针在每次传输后可以有选择地完成自动增量。当设置为增量模式时，下一个要传输的地址将是前一个地址加上增量值，增量值取决于所选的数据宽度为1、2或4。
第一个传输的地址是存放在DMA_CPARx /DMA_CMARx寄存器中的值。在传输过程中，这些寄存器保持它们初始的数值，软件不能改变和读出当前正在传输的地址（它在内部的当前外设/存储器地址寄存器中）。
当通道配置为非循环模式时，传输结束后（即传输计数变为0）将不再产生DMA操作。要开始新的DMA传输，需要在关闭DMA通道的情况下，在DMA_CNDTRx寄存器中重新写入传输数目。在循环模式下，最后一次传输结束时，DMA_CNDTRx寄存器的内容会自动地被重新加载为其初始数值，内部的当前外设/存储器地址寄存器也被重新加载为DMA_CPARx/DMA_CMARx寄存器设定的初始基地址。
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循环模式
循环模式用于处理循环缓冲区和连续的数据传输（如ADC的扫描模式）。
在DMA_CCRx寄存器中的CIRC位用于开启这一功能。当启动了循环模式，数据传输的数目变为0时，将会自动地被恢复成配置通道时设置的初值，DMA操作将会继续进行。
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存储器到存储器模式
DMA通道的操作可以在没有外设请求的情况下进行，这种操作就是存储器到存储器模式。
当设置了DMA_CCRx寄存器中的MEM2MEM位之后，在软件设置了DMA_CCRx寄存器中的EN位启动DMA通道时，DMA传输将马上开始。当DMA_CNDTRx寄存器变为0时，DMA传输结束。存储器到存储器模式不能与循环模式同时使用。
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可编程的数据传输宽度、对齐方式和数据大小端
当PSIZE和MSIZE不相同时，DMA模块按照下图进行数据对齐。
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中断
每个DMA通道都可以在DMA传输过半、传输完成和传输错误时产生中断。为应用的灵活性考虑，通过设置寄存器的不同位来打开这些中断。
注意：在大容量产品中，DMA2通道4和DMA2通道5的中断被映射在同一个中断向量上。在互联型产品中，DMA2通道4和DMA2通道5的中断分别有独立的中断向量。所有其他的DMA通道都有自己的中断向量。
DMA相关配置寄存器
DMA配置参数包括：通道地址、优先级、数据传输方向、存储器/外设数据宽度、存储器/外设地址是否增量、循环模式、数据传输量。
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DMA通道x配置寄存器（DMA_CCRx）
作用：配置DMA通道模式、优先级、数据宽度、是否增量、传输方向、是否增量参数。
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DMA通道x传输数量寄存器（DMA_CNDTRx）
作用：配置DMA通道的数据传输数量，范围为0-65535。
主要注意：该寄存器的值会随着传输的进行而减少，当该寄存器的值为0的时候，就代表着此次传输已经全部结束了。也就是说，当DMA通道开启传输了之后，该寄存器变成只读，指示的是数据传输数量中剩余待传输的字节数目。
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DMA通道x外设地址寄存器（DMA_CPARx）
作用：配置DMA通道的外设地址。比如使用串口1的数据引脚，则该寄存器必须写上0x40013804（其实就是串口数据寄存器的地址，&USART1->DR的值）。
主要注意：当通道已经开启（被使能），此时DMA通道外设地址寄存器就不能修改了。
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DMA通道x存储器地址寄存器（DMA_CMARx）
作用：配置DMA通道存储器地址。
主要注意：当通道已经开启（被使能），此时DMA通道存储器地址寄存器就不能修改了。
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DMA中断状态寄存器（DMA_ISR）
作用：可以获取DMA传输的状态标志。
注意：此寄存器为只读寄存器，所以在这些位被置位后只能通过其他的操作来清除。
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DMA中断标志清除寄存器（DMA_IFCR）
作用：通过往寄存器内写1来清除DMA_ISR被置位的位。
DMA通道配置过程
下面是配置DMA通道x的过程（x代表通道号）：
一旦启动了DMA通道，它既可响应连到该通道上的外设的DMA请求。当传输一半的数据后，半传输标志(HTIF)被置1，当设置了允许半传输中断位(HTIE)时，将产生一个中断请求。在数据传输结束后，传输完成标志(TCIF)被置1，当设置了允许传输完成中断位(TCIE)时，将产生一个中断请求。
DMA相关配置库函数
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1个初始化函数
void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);作用：初始化DMA通道外设寄存器地址、数据存储器地址、数据传输的方向、传输的数据量、外设和存储器的增量模式、外设和存储器的数据宽度、是否开启循环模式。
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2个使能函数
void DMA_Cmd(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, FunctionalState NewState);
void DMA_ITConfig(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint32_t DMA_IT, FunctionalState NewState);作用：前者使能DMA通道；后者使能DMA通道中断。
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2个传输数据量函数
void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint16_t DataNumber);
uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);作用：前者设置DMA通道的传输数据量（DMA处于关闭状态）；后者获取当前DMA通道传输剩余数据量（DMA处于开启状态）。
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4个状态位函数
FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG);
void DMA_ClearFlag(uint32_t DMAy_FLAG);
ITStatus DMA_GetITStatus(uint32_t DMAy_IT);
void DMA_ClearITPendingBit(uint32_t DMAy_IT);作用：获取DMA通道的各种状态位，并能清除这些状态位。
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8个外设DMA使能函数
void USART_DMACmd(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_DMAReq, FunctionalState NewState);
void ADC_DMACmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);
void DAC_DMACmd(uint32_t DAC_Channel, FunctionalState NewState);
void I2C_DMACmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);
void SDIO_DMACmd(FunctionalState NewState);
void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq, FunctionalState NewState);
void TIM_DMAConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_DMABase, uint16_t TIM_DMABurstLength);
void TIM_DMACmd(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_DMASource, FunctionalState NewState);作用：用于使能外设的DMA通道。
DMA的一般步骤
实验目标：利用外部按键KEY0来控制DMA的传送，每按一次KEY0，DMA就传送一次数据到USART1，然后在TFTLCD模块上显示进度等信息。
下面按照这个一般步骤来进行一个简单的DMA程序：
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
u16 DMA1_MEM_LEN;//保存DMA每次数据传送的长度
//DMA1的各通道配置
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_CHx:DMA通道CHx
//cpar:外设地址
//cmar:存储器地址
//cndtr:数据传输量
void MYDMA_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)
{
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输
DMA_DeInit(DMA_CHx); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
DMA1_MEM_LEN=cndtr;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //DMA外设基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //DMA内存基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //数据传输方向，从内存读取发送到外设
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr; //DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //工作在正常模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器
}
//开启一次DMA传输
void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)
{
DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE ); //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx,DMA1_MEM_LEN);//DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
}#define SEND_BUF_SIZE 8200 //发送数据长度,最好等于sizeof(TEXT_TO_SEND)+2的整数倍.
u8 SendBuff[SEND_BUF_SIZE]; //发送数据缓冲区
const u8 TEXT_TO_SEND[]={"STM32F1 DMA 串口实验"};
int main(void)
else
{
SendBuff[i]=0x0d;
mask++;
}
}else//复制TEXT_TO_SEND语句
{
mask=0;
SendBuff[i]=TEXT_TO_SEND[t];
t++;
}
}
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
i=0;
while(1)
pro=DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel4);//得到当前还剩余多少个数据
pro=1-pro/SEND_BUF_SIZE;//得到百分比
pro*=100; //扩大100倍
LCD_ShowNum(30,170,pro,3,16);
}
LCD_ShowNum(30,170,100,3,16);//显示100%
LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"Transimit Finished!");//提示传送完成
}
i++;
delay_ms(10);
if(i==20)
{
LED0=!LED0;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}1
MYDMA_Enable函数
传输数据量寄存器的值，在DMA的传输过程中，该值会随着传输的进行而减少，当该寄存器的值为0的时候，就代表着此次传输已经全部结束了。在没有设置循环模式的情况下，想要下一次DMA传输的时候，还保持原有的传输数据，就需要重新赋予该寄存器应有的值。
该寄存器在DMA使能的情况下，是一个只读寄存器，也就是说，要想改变这个寄存器，必须先要让DMA失能：
DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE ); //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道
DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx,DMA1_MEM_LEN);//DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道2
main函数
在main函数中，先判断DMA1通道4传输完成，这里需要用到一个标志位判断：
if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)!=RESET) //判断通道4传输完成
{
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);//清除通道4传输完成标志
break;
}END
*本文转自CSDN，作者「Yngz_Miao」
*原文：https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/80270444
