GD32的DMA应用解析

只看该作者 · 2025-5-9 08:10

GD32F4xx系列DMA应用解析：实现高效内存与外设数据传输
1. 引言
在嵌入式开发中，DMA（直接内存访问）技术是提升系统效率的关键。本文基于GD32F4xx微控制器，通过实例代码解析如何配置DMA实现内存到内存、外设到内存的高效数据传输，并结合USART通信展示动态DMA应用。

2. DMA基础
作用：无需CPU干预，直接在存储器和外设间传输数据。
优势：

减少CPU占用率
支持大数据块高速传输
多种传输模式（内存↔外设、内存↔内存）
3. 关键代码解析
3.1 DMA内存到内存传输
// 配置DMA1通道0
void DMA_config() {
rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA1);
dma_deinit(DMA1, DMA_CH0);

dma_single_data_parameter_struct dma_config;
dma_single_data_para_struct_init(&dma_config);

dma_config.direction = DMA_MEMORY_TO_MEMORY;
dma_config.periph_addr = (uint32_t)src; // 源地址
dma_config.memory0_addr = (uint32_t)dst;  // 目标地址
dma_config.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_ENABLE;
dma_config.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
dma_config.periph_memory_width = DMA_PERIPH_WIDTH_8BIT;
dma_config.number = 21;  // 传输数据量
dma_config.priority = DMA_PRIORITY_LOW;

dma_single_data_mode_init(DMA1, DMA_CH0, &dma_config);

// 使能传输完成中断
dma_interrupt_enable(DMA1, DMA_CH0, DMA_CHXCTL_FTFIE);
nvic_irq_enable(DMA1_Channel0_IRQn, 2, 2);
}

3.2 中断处理
void DMA1_Channel0_IRQHandler() {
if (dma_interrupt_flag_get(DMA1, DMA_CH0, DMA_INT_FLAG_FTF)) {
      printf("DMA传输完成！数据：%s\r\n", dst);
      dma_interrupt_flag_clear(DMA1, DMA_CH0, DMA_INT_FLAG_FTF);
}
}

4. USART接收动态DMA应用
// USART接收回调中动态配置DMA
void Usart0_on_recv(uint8_t* data, uint32_t len) {
dma_periph_address_config(DMA1, DMA_CH0, (uint32_t)data); // 更新源地址
dma_transfer_number_config(DMA1, DMA_CH0, len);          // 设置数据长度
dma_channel_enable(DMA1, DMA_CH0);  // 启动传输
}

优势：实时适应不同数据长度，避免CPU参与数据搬运。

5. SysTick定时器配置
void systick_config(void) {
// 1MHz中断频率（1us计数）
if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000000U)) {
      while(1); // 初始化失败处理
}
NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x00U); // 最高优先级
}

// 提供微秒级延时
void delay_1us(uint32_t count) {
delay = count;
while(delay != 0);
}

6. 应用场景
高速数据采集：ADC采样数据直接存储至内存
通信协议处理：USART接收数据包DMA传输
图形处理：LCD显存快速更新
7. 常见问题
Q1：DMA传输不完成？

检查时钟使能和外设映射关系
确认传输长度和地址递增设置
Q2：如何动态修改DMA参数？

在传输前调用dma_periph_address_config和dma_transfer_number_config更新
Q3：中断优先级冲突？

通过nvic_irq_enable合理分配优先级，关键外设使用更高优先级
8. 总结
本文通过实例演示了GD32F4xx的DMA配置方法，结合SysTick和USART实现高效数据传输。DMA技术能显著提升系统实时性，在资源受限的嵌入式场景中具有重要价值。
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