如何使用 DMA 提高外设的数据传输效率

只看该作者 · 2024-12-11 10:18

在 STM32 上使用 DMA，可以大幅提高外设与内存之间的数据传输效率，减少 CPU 的负担。下面是一个常见的 STM32 DMA 应用的实现步骤。

配置 DMA
启用 DMA 外设时钟：首先，需要启用 DMA 控制器和相关外设的时钟。

配置 DMA 流：DMA 控制器有多个通道和流，每个流可以与不同的外设进行数据传输。

配置 DMA 流时，需要指定源地址、目标地址、传输大小、传输方向等参数。

配置 DMA 传输模式：选择传输模式，如单次传输模式或循环模式，并设置传输的数据量。

启动 DMA 传输：启动 DMA 外设并启动传输。在传输过程中，DMA 控制器会自动完成数据传输。

DMA 示例代码
以下是一个简单的例子，演示如何使用 STM32 的 DMA 从 ADC 获取数据并传输到内存：

c
复制代码
#include "stm32f4xx_hal.h"

#define ADC_BUFFER_SIZE  100

// ADC 采样数据缓冲区
uint16_t ADC_Buffer[ADC_BUFFER_SIZE];

// ADC DMA 句柄
DMA_HandleTypeDef hdma_adc;

// ADC 配置
ADC_HandleTypeDef hadc1;

void ADC_DMA_Init(void)
{
// 启用 ADC 和 DMA 时钟
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

// 配置 ADC
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = ADC_CONTINUOUS_MODE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_CC1;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
HAL_ADC_Init(&hadc1);

// 配置 DMA
hdma_adc.Instance = DMA2_Stream0;
hdma_adc.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;
hdma_adc.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adc.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adc.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adc.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;  // 循环模式
hdma_adc.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
HAL_DMA_Init(&hdma_adc);

// 将 DMA 配置与 ADC 绑定
__HAL_LINKDMA(&hadc1, DMA_Handle, hdma_adc);

// 启动 DMA 与 ADC
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)ADC_Buffer, ADC_BUFFER_SIZE);
}

void ADC_DMA_IRQHandler(void)
{
if (__HAL_ADC_GET_FLAG(&hadc1, ADC_FLAG_EOC)) {
      // 处理 ADC 数据
      // 这里可以将 ADC_Buffer 中的数据进行处理或发送到其他外设
}
}
在上面的代码中，STM32 启用了 DMA 传输模式，将 ADC 的采样数据直接传输到内存缓冲区 ADC_Buffer 中，避免了 CPU 参与每个数据项的传输。这样，CPU 可以在 DMA 传输过程中执行其他任务，极大地提高了数据采集的效率。