什么是DMA
DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)提供在外设与内存、存储器和存储器之间的高速数据传输使用。它允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依赖于CPU,在这个时间中,CPU对于内存的工作来说就无法使用。
*DMA就是一个数据搬运工
DMA的意义
代替CPU搬运数据,为CPU减负
数据搬运的工作比较耗时间;
数据搬运工作时效要求高(有数据来就要搬走);
没啥技术含量(CPU 节约出来的时间可以处理更重要的事)。
搬运什么数据
存储器、外设
这里的外设指的是spi、usart、iic、adc 等基于APB1 、APB2或AHB时钟的外设,而这里的存储器包括自身的闪存(flash)或者内存(SRAM)以及外设的存储设备都可以作为访问地源或者目的。
三种搬运方式:
存储器→存储器(例如:复制某特别大的数据buf)
存储器→外设 (例如:将某数据buf写入串口TDR寄存器)
外设→存储器 (例如:将串口RDR寄存器写入某数据buf)
DMA框图
CPU搬运数据:走系统总线,将APB1和APB2接的外设存储器捏的数据和SRAM进行互传
DMA搬运数据:先由外设发送DMA请求,由仲裁器判断优先级,走DMA总线,将APB1和APB2接的外设存储器捏的数据和SRAM进行互传
DMA控制器
STM32F103C8T6只有DMA1,DMA1有7个通道,DMA2有5个通道
一个通道每次只能搬运一个外设的数据,如果同时有多个外设的DMA请求,则按照优先级进行响应。
DMA优先级管理
软件+硬件:
软件:每个通道的优先级可以在DMA_CCRx寄存器中设置,有4个等级
最高级>高级>中级>低级
硬件:如果2个请求,它们的软件优先级相同,则较低编号的通道比较高编号的通道有较高的优先权。
比如:如果软件优先级相同,通道2优先于通道4
DMA传输方式
DMA_Mode_Normal(正常模式)
一次DMA数据传输完后,停止DMA传送 ,也就是只传输一次
DMA_Mode_Circular(循环传输模式)
当传输结束时,硬件自动会将传输数据量寄存器进行重装,进行下一轮的数据传输。 也就是多次传输模式
指针递增模式
外设和存储器指针在每次传输后可以自动向后递增或保持常量。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。
DMA数据对齐模式
紫色为要传输的数据的宽度,绿色为被传端的宽度
宽度一致则正好覆盖
紫色端的宽度较小,则传输到绿色端的低位,高位补零
紫色端的宽度较大,则紫色端的低位占满绿色端,紫色端其余高位溢出
DMA寄存器
DMA中断状态寄存器(DMA_ISR)
DMA中断标志清除寄存器(DMA_IFCR)
| 位31:28 | 保留,始终读为0。 |
|---|---|
| 位27, 23, 19, 15, 11, 7, 3 | CTEIFx:清除通道x的传输错误标志(x = 1 … 7) (Channel x transfer error clear)这些位由软件设置和清除。<br />0:不起作用<br />1:清除DMA_ISR寄存器中的对应TEIF标志。 |
| 位26, 22, 18, 14, 10, 6, 2 | CHTIFx:清除通道x的半传输标志(x = 1 … 7) (Channel x half transfer clear)这些位由软件设置和清除。<br />0:不起作用<br />1:清除DMA_ISR寄存器中的对应HTIF标志。 |
| 位25, 21, 17 , 13 , 9, 5, 1 | CTCIFx:清除通道x的传输完成标志(x = 1 … 7) (Channel x transfer complete clear)这些位由软件设置和清除。<br />0:不起作用<br />1:清除DMA_ISR寄存器中的对应TCIF标志。 |
| 位24, 20, 16, 12,8, 4, 0 | CGIFx:清除通道x的全局中断标志(x = 1 … 7) (Channel x global interrupt clear)这些位由软件设置和清除。<br />0:不起作用<br />1:清除DMA_ISR寄存器中的对应的GIF、 TEIF、 HTIF和TCIF标志。 |
DMA通道x配置寄存器(DMA_CCRx)(x = 1…7)
| 位31:15 | 保留,始终读为0。 |
|---|---|
| 位14 | MEM2MEM:存储器到存储器模式 (Memory to memory mode)该位由软件设置和清除。<br />0:非存储器到存储器模式;<br />1:启动存储器到存储器模式。 |
|---|---|
| 位13:12 | PL[1:0]:通道优先级 (Channel priority level)这些位由软件设置和清除。<br />00:低<br />01:中<br />10:高<br />11:最高 |
| 位11:10 | MSIZE[1:0]:存储器数据宽度 (Memory size)这些位由软件设置和清除。<br />00: 8位<br />01: 16位<br />10: 32位<br />11:保留 |
| 位9:8 | PSIZE[1:0]:外设数据宽度 (Peripheral size)这些位由软件设置和清除。<br />00: 8位<br />01: 16位<br />10: 32位<br />11:保留 |
| 位7 | MINC:存储器地址增量模式 (Memory increment mode)该位由软件设置和清除。<br />0:不执行存储器地址增量操作<br />1:执行存储器地址增量操作 |
| 位6 | PINC:外设地址增量模式 (Peripheral increment mode)该位由软件设置和清除。 0:不执行外设地址增量操作<br />1:执行外设地址增量操作 |
| 位5 | CIRC:循环模式 (Circular mode)该位由软件设置和清除。<br />0:不执行循环操作<br />1:执行循环操作 |
| 位4 | DIR:数据传输方向 (Data transfer direction)该位由软件设置和清除。<br />0:从外设读<br />1:从存储器读 |
| 位3 | TEIE:允许传输错误中断 (Transfer error interrupt enable)该位由软件设置和清除。0:禁止TE中断<br />1:允许TE中断 |
| 位2 | HTIE:允许半传输中断 (Half transfer interrupt enable)该位由软件设置和清除。<br />0:禁止HT中断<br />1:允许HT中断 |
| 位1 | TCIE:允许传输完成中断 (Transfer complete interrupt enable)该位由软件设置和清除。<br />0:禁止TC中断<br />1:允许TC中断 |
位0 | EN:通道开启 (Channel enable)该位由软件设置和清除。0:通道不工作1:通道开启 |