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STM32 DMA详解——一串口为例

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楼主
734774645|  楼主 | 2016-9-23 23:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
STM32, 串口, DMA, ni, struct

一. DMA原理：

　　DMA(Direct Memory Access，直接内存存取) 是所有现代电脑的重要特色，它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依于 CPU 的大量 中断 负载。否则，CPU 需要从 来源 把每一片段的资料复制到 暂存器，然后把它们再次写回到新的地方。在这个时间中，CPU 对于其他的工作来说就无法使用。

　　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。

　　二.STM32使用DMA

　　1.DMA的设置：

　　要配置的有DMA传输通道选择，传输的成员和方向、普通模式还是循环模式等等。

　　void DMA_Configuration(void)

　　{

　　DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

　　//DMA设置：

　　//设置DMA源：内存地址& 串口数据寄存器地址

　　//方向：内存-->外设

　　//每次传输位：8bit

　　//传输大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE

　　//地址自增模式：外设地址不增，内存地址自增1

　　//DMA模式：一次传输，非循环

　　//优先级：中

　　DMA_DeInit(DMA1_Channel4);//串口1的DMA传输通道是通道4

　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;

　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff; //DMA访问的数据地址

　　DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//外设作为DMA的目的端

　　DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;//传输数据大小

　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增加

　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址自增1

　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

　　DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

　　//DMA_Mode_Normal（只传送一次）, DMA_Mode_Circular （循环传送）

　　DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//(DMA传送优先级为中等)

　　DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

　　DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);

　　}

　　注：

　　1、传输通道：通过查表，串口1的发送对应的是DMA的通道4，所以此处选择通道4.

　　2、DMA传输方式：

　　（1） DMA_Mode_Normal，正常模式，当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送，对于上例而言，就是DMA_PeripheralDataSize_Byte个字节的传送完成后，就停止传送。

　　（2） DMA_Mode_Circular

　　循环模式，当传输完一次后，重新接着传送，永不停息。


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dzxxjack + 2 很给力!
沙发
734774645|  楼主 | 2016-9-23 23:06 | 只看该作者
2、外设的DMA方式设置
　　将串口1设置成DMA模式：
　　USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
　　3、待传输数据的定义和初始化
　　#define SENDBUFF_SIZE 10240
　　vu8 SendBuff[SENDBUFF_SIZE];
　　for(i=0;i<SENDBUFF_SIZE;i++)
　　{
　　SendBuff[i] = i%10+'0';
　　}
　　4、开始DMA传输（使能对应的DMA通道）
　　DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
　　5、DMA传输的完成
　　while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4) == RESET)
　　{
　　LED_1_REV; //LED改变亮灭
　　Delay(); //浪费时间
　　}
　　当传输完成后，就会跳出上面的死循环。

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板凳
734774645|  楼主 | 2016-9-23 23:10 | 只看该作者

下面是九九的一个例程，测试过，可以运行！

　　/******************************************************************************

　　* 本文件实现串口发送功能（通过重构putchar函数，调用printf；或者USART_SendData()

　　* 这里是一个用串口实现大量数据传输的例子，使用了DMA模块进行内存到USART的传输

　　* 每当USART的发送缓冲区空时，USART模块产生一个DMA事件，

　　* 此时DMA模块响应该事件，自动从预先定义好的发送缓冲区中拿出下一个字节送给USART

　　* 整个过程无需用户程序干预，用户只需启动DMA传输传输即可

　　* 在仿真器调试时，可以在数据传输过程中暂停运行，此时DMA模块并没有停止

　　* 串口依然发送，表明DMA传输是一个独立的过程。

　　* 同时开启接收中断，在串口中断中将数据存入缓冲区，在main主循环中处理

　　* 作者：jjldc（九九）

　　* 代码硬件基于万利199元的EK-STM32F开发板，CPU=STM32F103VBT6

　　*******************************************************************************/

　　/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

　　#include "stm32f10x_lib.h"

　　#include "stdio.h"

　　/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

　　/* Private define ------------------------------------------------------------*/

　　#define USART1_DR_Base 0x40013804

　　/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

　　/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

　　#define SENDBUFF_SIZE 10240

　　vu8 SendBuff[SENDBUFF_SIZE];

　　vu8 RecvBuff[10];

　　vu8 recv_ptr;

　　/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

　　void RCC_Configuration(void);

　　void GPIO_Configuration(void);

　　void NVIC_Configuration(void);

　　void DMA_Configuration(void);

　　void USART1_Configuration(void);

　　int fputc(int ch, FILE *f);

　　void Delay(void);

　　/* Private functions ---------------------------------------------------------*/

　　/*******************************************************************************

　　* Function Name : main

　　* Deion : Main program.

　　* Input : None

　　* Output : None

　　* Return : None

　　*******************************************************************************/


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地板
734774645|  楼主 | 2016-9-23 23:11 | 只看该作者
int main(void)
　　{
　　u16 i;
　　#ifdef DEBUG
　　debug();
　　#endif
　　recv_ptr = 0;
　　RCC_Configuration();
　　GPIO_Configuration();
　　NVIC_Configuration();
　　DMA_Configuration();
　　USART1_Configuration();
　　printf("\r\nSystem Start...\r\n");
　　printf("Initialling SendBuff... \r\n");
　　for(i=0;i<SENDBUFF_SIZE;i++)
　　{
　　SendBuff[i] = i%10+'0';
　　}
　　printf("Initial success!\r\nWaiting for transmission...\r\n");
　　//发送去数据已经准备好，按下按键即开始传输
　　while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_3));
　　printf("Start DMA transmission!\r\n");
　　//这里是开始DMA传输前的一些准备工作，将USART1模块设置成DMA方式工作
　　USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
　　//开始一次DMA传输！
　　DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
　　//等待DMA传输完成，此时我们来做另外一些事，点灯
　　//实际应用中，传输数据期间，可以执行另外的任务
　　while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4) == RESET)
　　{
　　Delay(); //浪费时间
　　}
　　//DMA传输结束后，自动关闭了DMA通道，而无需手动关闭
　　//下面的语句被注释
　　//DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);
　　printf("\r\nDMA transmission successful!\r\n");
　　/* Infinite loop */
　　while (1)
　　{
　　}
　　}

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5楼
734774645|  楼主 | 2016-9-23 23:15 | 只看该作者
/*******************************************************************************
　　* Function Name : 重定义系统putchar函数int fputc(int ch, FILE *f)
　　* Deion : 串口发一个字节
　　* Input : int ch, FILE *f
　　* Output :
　　* Return : int ch
　　* 这个是使用printf的关键
　　*******************************************************************************/
　　int fputc(int ch, FILE *f)
　　{
　　//USART_SendData(USART1, (u8) ch);
　　USART1->DR = (u8) ch;
　　/* Loop until the end of transmission */
　　while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)
　　{
　　}
　　return ch;
　　}
　　/*******************************************************************************
　　* Function Name : Delay
　　* Deion : 延时函数
　　* Input : None
　　* Output : None
　　* Return : None
　　*******************************************************************************/
　　void Delay(void)
　　{
　　u32 i;
　　for(i=0;i<0xF0000;i++);
　　return;
　　}
　　/*******************************************************************************
　　* Function Name : RCC_Configuration
　　* Deion : 系统时钟设置
　　* Input : None
　　* Output : None
　　* Return : None
　　*******************************************************************************/
　　void RCC_Configuration(void)
　　{
　　ErrorStatus HSEStartUpStatus;
　　//使能外部晶振
　　RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
　　//等待外部晶振稳定
　　HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
　　//如果外部晶振启动成功，则进行下一步操作
　　if(HSEStartUpStatus==SUCCESS)
　　{
　　//设置HCLK（AHB时钟）=SYSCLK
　　RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
　　//PCLK1(APB1) = HCLK/2
　　RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
　　//PCLK2(APB2) = HCLK
　　RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
　　//FLASH时序控制
　　//推荐值：SYSCLK = 0~24MHz Latency=0
　　// SYSCLK = 24~48MHz Latency=1
　　// SYSCLK = 48~72MHz Latency=2
　　FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
　　//开启FLASH预取指功能
　　FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
　　//PLL设置 SYSCLK/1 * 9 = 8*1*9 = 72MHz
　　RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
　　//启动PLL
　　RCC_PLLCmd(ENABLE);
　　//等待PLL稳定
　　while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
　　//系统时钟SYSCLK来自PLL输出
　　RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
　　//切换时钟后等待系统时钟稳定
　　while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);
　　/*
　　//设置系统SYSCLK时钟为HSE输入
　　RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSE);
　　//等待时钟切换成功
　　while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x04);
　　*/
　　}
　　//下面是给各模块开启时钟
　　//启动GPIO
　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | \
　　RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,\
　　ENABLE);
　　//启动AFIO
　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
　　//启动USART1
　　RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
　　//启动DMA时钟
　　RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
　　}

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6楼
734774645|  楼主 | 2016-9-23 23:47 | 只看该作者

/*******************************************************************************

　　* Function Name : GPIO_Configuration

　　* Deion : GPIO设置

　　* Input : None

　　* Output : None

　　* Return : None

　　*******************************************************************************/

　　void GPIO_Configuration(void)

　　{

　　GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

　　//PC口4567脚设置GPIO输出，推挽 2M

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

　　GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

　　//KEY2 KEY3 JOYKEY

　　//位于PD口的3 4 11-15脚，使能设置为输入

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 |\

　　GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

　　GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

　　//USART1_TX

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

　　//USART1_RX

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

　　GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

　　}

　　/*******************************************************************************

　　* Function Name : NVIC_Configuration

　　* Deion : NVIC设置

　　* Input : None

　　* Output : None

　　* Return : None

　　*******************************************************************************/

　　void NVIC_Configuration(void)

　　{

　　NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

　　#ifdef VECT_TAB_RAM

　　// Set the Vector Table base location at 0x20000000

　　NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);

　　#else /* VECT_TAB_FLASH */

　　// Set the Vector Table base location at 0x08000000

　　NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);

　　#endif

　　//设置NVIC优先级分组为Group2：0-3抢占式优先级，0-3的响应式优先级

　　NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

　　//串口接收中断打开

　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;

　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

　　NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

　　}

　　/*******************************************************************************

　　* Function Name : USART1_Configuration

　　* Deion : NUSART1设置

　　* Input : None

　　* Output : None

　　* Return : None

　　*******************************************************************************/

　　void USART1_Configuration(void)

　　{

　　USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

　　USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

　　USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

　　USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

　　USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

　　USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

　　USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;

　　USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

　　USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);

　　USART_Cmd(USART1, ENABLE);

　　}

　　void DMA_Configuration(void)

　　{

　　DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

　　//DMA设置：

　　//设置DMA源：内存地址&串口数据寄存器地址

　　//方向：内存-->外设

　　//每次传输位：8bit

　　//传输大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE

　　//地址自增模式：外设地址不增，内存地址自增1

　　//DMA模式：一次传输，非循环

　　//优先级：中

　　DMA_DeInit(DMA1_Channel4);//串口1的DMA传输通道是通道4

　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;

　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;

　　DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//外设作为DMA的目的端

　　DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;//传输大小

　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增加

　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址自增1

　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

　　DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA_Mode_Normal（只传送一次）, DMA_Mode_Circular （不停地传送）

　　DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//(DMA传送优先级为中等)

　　DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

　　DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);

　　}


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7楼
heisexingqisi| | 2016-9-24 11:48 | 只看该作者
DMA传输方式：
　　（1） DMA_Mode_Normal，正常模式，当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送，对于上例而言，就是DMA_PeripheralDataSize_Byte个字节的传送完成后，就停止传送。
　　（2） DMA_Mode_Circular
　　循环模式，当传输完一次后，重新接着传送，永不停息。

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8楼
734774645|  楼主 | 2016-10-16 20:30 | 只看该作者
不需要依于 CPU 的大量 中断 负载

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