GD32实战8__DMA

只看该作者 · 2022-1-28 17:12

引子
在前面的串口例子中，我们可以看如果要通过串口发送一个字符串，需要CPU把每个字符一个一个的发送出去，整个数据传输的过程都需要CPU的参与。可以想象如果传输的数据量较大，那么CPU大部分时间都忙于数据的传输了，然而，我们希望CPU能去做其他更重要的事情，那么数据的传输有没有更好的办法呢？

有，就是DMA（直接存储器访问）一个可以实现数据在存储器和外设或存储器和存储器之间直接传输，而不需要CPU参与的功能，通称DMA控制器。

因此，如果我们设计一个DMA，可以这么做。假设CPU大哥有批货（数据）需要从杭州运到上海，那么可以招一个快递员（DMA小弟），告诉他收货地址、发货地址、货物大小和紧急程度，如果有多批货需要运到不同的城市，那就多招几个快递员，并成立一个快递公司管理。

上面的例子中，快递公司可以看做是DMA控制器，DMA通道可以看做是快递员，收货地址是数据目的地址，发货地址是数据源地址，货物大小是数据长度，紧急程度是软件优先级，快递员编号是硬件优先级。

只看该作者 · 2022-1-28 17:13

GD32的DMA管理
DMA不是Cortex-M3的内核的一部分，都是厂家自己设计的。如图，GD32 MDA1支持7通道，并和CPU共用系统总线，因此，和CPU是存在竞争关系的，只是总线仲裁比较偏心CPU，保证CPU至少有一半的总线带宽。

只看该作者 · 2022-1-28 17:14

只看该作者 · 2022-1-28 17:15

DMA的配置步骤：

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1. 配置外设地址

2. 配置存储器地址

3. 配置传输数据总数

4. 配置软件优先级，传输方向，模式类型，数据尺寸和中断类型

5. 使能DMA

只看该作者 · 2022-1-28 17:16

这些配置中，大部分在引子里已经说明了，理解不难，重点说下，优先级、模式类型和中断类型

只看该作者 · 2022-1-28 17:18

优先级：

优先级分两个层次，软件优先级和硬件优先级。软件优先级高于硬件优先级。

软件优先级又分4个等级
硬件优先级是固定的，就是通道号，如下图，通道编号越小，优先级越高。

只看该作者 · 2022-1-28 17:19

只看该作者 · 2022-1-28 17:20

模式类型：

循环模式和普通模式

只看该作者 · 2022-1-28 17:21

中断类型：

每个通道都有专门的中断，中断事件只有三个：传输完成，传输完成一半和传输错误。如下图，

只看该作者 · 2022-1-28 17:21

只看该作者 · 2022-1-28 17:22

代码配置

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static VOID UART1_DmaRxConfig(IN U8 *buf, IN U32 len)

{

    DMA_InitPara DMA_InitStructure;

    

    DMA_Enable(DMA1_CHANNEL5, DISABLE);

    

    /* USART1 RX DMA1 Channel (triggered by USART1 Rx event) Config */

    DMA_DeInit(DMA1_CHANNEL5);

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (U32) &(USART1->DR);

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (U32)buf;

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PERIPHERALSRC;

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = len;

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PERIPHERALINC_DISABLE;

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MEMORYINC_ENABLE;

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PERIPHERALDATASIZE_BYTE;

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MEMORYDATASIZE_BYTE;

    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_MODE_NORMAL;

    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_PRIORITY_VERYHIGH;

    DMA_InitStructure.DMA_MTOM = DMA_MEMTOMEM_DISABLE;

    DMA_Init(DMA1_CHANNEL5, &DMA_InitStructure);

    DMA_Enable(DMA1_CHANNEL5, ENABLE);

}

只看该作者 · 2022-1-28 17:24

代码路径
https://github.com/YaFood/GD32F103/tree/master/TestUART
https://gitee.com/YaFOOD/GD32F103/tree/master/TestUART