stm32基础篇——LCD ADC-DMA 实验

发表于 2018-1-31 15:16

本次实验我们将向大家介绍 STM32 的 DMA。在本次试验中，我们将利用 STM32 的
DMA 来实现 ADC1 通道 1 内数据传送，并在 TFTLCD 模块上显示传送数据 AD 的电
压值。实验目标：
1. 了解什么是 DMA
2. 懂得操作 STM32 的 DMA

发表于 2018-1-31 15:16

STM32 DMA 简介
DMA，全称为： Direct Memory Access，即直接存储器访问， DMA 传输将数据从一个
地址空间复制到另外一个地址空间。当 CPU 初始化这个传输动作，传输动作本身是由 DMA
控制器来实行和完成。典型的例子就是移动一个外部内存的区块到芯片内部更快的内存区。
像是这样的操作并没有让处理器工作拖延，反而可以被重新排程去处理其他的工作。 DMA 传
输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的。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的过程，通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一
条直接传送数据的通路，能使 CPU 的效率大为提高。

发表于 2018-1-31 15:17

STM32 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。

发表于 2018-1-31 15:17

STM32 的 DMA 有以下一些特性：
●每个通道都直接连接专用的硬件 DMA 请求，每个通道都同样支持软件触发。这些功能
通过软件来配置。
●在七个请求间的优先权可以通过软件编程设置(共有四级：很高、高、中等和低)，假如
在相等优先权时由硬件决定(请求 0 优先于请求 1，依此类推) 。
●独立的源和目标数据区的传输宽度(字节、半字、全字)，模拟打包和拆包的过程。源和
目标地址必须按数据传输宽度对齐。
●支持循环的缓冲器管理
●每个通道都有 3 个事件标志(DMA 半传输， DMA 传输完成和 DMA 传输出错)，这 3 个
事件标志逻辑或成为一个单独的中断请求。
●存储器和存储器间的传输
●外设和存储器，存储器和外设的传输
●闪存、 SRAM、外设的 SRAM、 APB1 APB2 和 AHB 外设均可作为访问的源和目标。
●可编程的数据传输数目：最大为 65536

发表于 2018-1-31 15:17

STM32F103ZET6 有两个 DMA 控制器， DMA1 和 DMA2，本章我们仅针对 DMA1 进行介绍。
从外设（ TIMx、 ADC、 SPIx、 I2Cx 和 USARTx）产生的 DMA 请求，通过逻辑或输入
到 DMA 控制器，这就意味着同时只能有一个请求有效。外设的 DMA 请求，可以通过设置相
应的外设寄存器中的控制位，被独立地开启或关闭。

发表于 2018-1-31 15:23

接下来我们来看一下，DMA 1 主要有哪些通道

发表于 2018-1-31 15:24

接下来我们来看一下，DMA 2 主要有哪些通道：

发表于 2018-1-31 15:25

DMA 配置通道的过程为

发表于 2018-1-31 15:28

DMA_Init()函数有两个一个输入参数：
1) DMA_Channelx：用来选择要初始化的通道参数。我们这里以 ADC1 为例，查看上面的 DMA1 的通道表，我们知道 ADC 1 的 DMA 通道是是通道 1，所以打开 ADC1 的通道：
DMA1_Channel1。

发表于 2018-1-31 15:31

2) DMA_InitStruct：这个是用来设置 DAM 参数的结构，它一共有 11 个成员，它的
成员如下：
DMA_PeripheralBaseAddr：外设基地址，也就是你 DMA 要传输数据
的目的地，我们是要使用到 ADC1，所以设置为 ADC1 的地址：(u32)&ADC1->DR
（注意是地址）。
DMA_MemoryBaseAddr：内存基地址，也就是你 DMA 要搬运数据的存放的首
地址，如果你是定义了一组数组发送，那么就设置为你的数据首地址。
DMA_BufferSize：DMA 通道的缓存大小。即设置一次传输数据量的大小，这
个很容易理解。
DMA_PeripheralInc：是否使能外设地址递增。我们直接使用 ADC1 的发送寄
存器，地址不递增，所以设置为： DMA_PeripheralInc_Disable。
DMA_MemoryInc：是否使能内存地址递增。我们发送的数据发送完
一位，肯定是发送下一位，所以这里肯定要使能：
DMA_MemoryInc_Enable。

发表于 2018-1-31 15:31

DMA_PeripheralDataSize：设置外设数据宽度，ADC 保存数组内数据是 16 位，
所以设置为：DMA_PeripheralDataSize_HalfWord。
DMA_MemoryDataSize ：内存数据宽度，这里也设置为：
DMA_MemoryDataSize_HalfWord。
DMA_Mode：传送模式。DMA 的工作模式又两种，第 1 种是工作在
循环缓存模式，也就是将数据一直重复发送，第 2 种工作在正常缓存模式，也就
是只将数据传送一次。我们这里设置为循环缓存模式：DMA_Mode_Circular。
DMA_Priority：DMA 的传输顺序是有优先级的，当有两个 DMA 同时使用的
时候，优先级高的先发送。而 DMA 的等级一共有四种等级：
a) 最高优先级
b) 高优先级
c) 中优先级
d) 低优先级
我们这里只使用一个 DMA，随便设置就好。
DMA_M2M ：是否使用存储器到存储器模式，我们设置
为： DMA_M2M_Disable。

发表于 2018-1-31 15:32

  初始化代码
void dma_init()  //DMA 初始化
{
//结构体定义
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB
2Periph_ADC1,ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//12M 最大 14M 设置 ADC 时钟（ADCCLK）
ADC_DeInit(ADC1);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;//ADC //1
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;  //模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);  //A
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
//设置指定 ADC 的规则组通道，设置它们的转化顺序和采样时间
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
//1
//内部温度传感器是在 ADC1 通道 16 的。
//  ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_16,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
//  ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);//打开内部温度传感器使能
ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);//将 ADC 与 DMA 链接在一起
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置指定的 ADC 的校准寄存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//获取 ADC 重置校准寄存器的状态
ADC_StartCalibration(ADC1);//开始指定 ADC 的校准状态
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//获取指定 ADC 的校准程序
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//使能或者失能指定的 ADC 的软件转换
启动功能
DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =(u32)&ADC1->DR;//DMA 外设地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32)&adc_data;//DMA 内存地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;//外设作为数据传输的来源
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=1;//指定 DMA 通道的 DMA 缓存的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址寄存
器递增
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_PeripheralInc_Enable;//内存地址寄存器
递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//外
设数据宽度 16
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//存储
数据宽度 16
DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Circular;//工作在循环缓存模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_High;//DMA 通道 x 拥有高优先级
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(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);  //ADC1 在 DMA1 通道 1 内
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);//使能 DMA1
}

发表于 2018-1-31 15:40

主函数
int main()
{
u16 value;
u8 i,j,dat[6];
float ad;
dma_init(); //DMA 初始化
TFT_Init(); //TFT 彩屏初始化
LED_Init(); //端口初始化
printf_init(); //printf 初始化
TFT_ClearScreen(BLACK); //清屏
GUI_Show12ASCII(10,10,"This is a ADC1-DMA1 Check!",YELLOW,BLACK);
GUI_Show12ASCII(10,27,"PA1 is AD Input!",YELLOW,BLACK);
GUI_Show12ASCII(10,100,"The AD Volage is:",YELLOW,BLACK);
while(1)
{
value=0;
for(i=0;i<10;i++)//读取 10 次的 AD 数值取其平均数较为准确
{
value=value+adc_data[0];
}
delay_ms(500);
value=value/10;
ad=value*3.3/4095;
value=(u16)(ad*100);
dat[0]=value/100+0x30;
dat[1]='.';
dat[2]=value%100/10+0x30;
dat[3]=value%100%10+0x30;
dat[4]='V';
dat[5]='\0';
GUI_Show12ASCII(160,100,dat,YELLOW,BLACK);
if(j>1)
{
j=0;
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
}
else
{
j++;
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
}
}
}

发表于 2018-1-31 15:41

这次的分享就先到这里，感谢大家。

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