DMADirect Memory Access直接存储器访问是 STM32 中最重要的外设之一也是面试最喜欢问的内容之一。如果说前面的 GPIO、USART、ADC 都是在**CPU亲自搬运数据那么 DMA 就相当于请了一个搬运工CPU只负责下命令数据搬运全部交给DMA完成。这样CPU就可以去执行其它任务大幅提高效率。STM32F103 的 DMA 支持外设→存储器、存储器→外设以及存储器→存储器**的数据搬运并且无需 CPU 逐次参与数据复制。一、为什么需要DMA先看没有DMA的情况例如 ADC 连续采样1000次ADC完成一次转换│▼CPU进入中断│读取ADC_DR│存入数组│退出中断重复1000次...CPU一直忙着读取寄存器→复制数据→保存到RAM中→CPU什么都干不了了。如果使用DMA例如ADC完成转换│▼DMA自动读取ADC_DR│▼DMA自动存入RAM│▼CPU完全不用管CPUwhile(1){可以干其它事情}CPU只在数据全部搬完半数搬完出错的时候收到一次中断。二、STM32F103 DMA能干什么只有DMA1里面有7个Channel通道Channel1Channel2Channel3Channel4Channel5Channel6Channel7每个外设对应固定DMA通道不能任意更换。ADC → RAMUSART → RAMRAM → USARTSPI → RAMRAM → SPIDAC输出Memory→Memory几乎所有高速外设都会用DMA三DMA数据传输方向第一种外设→存储器Peripheral→Memory例如ADC写入我们定义的数组ADC_DR→DMA→数组CPU完全不用读ADC_DR。第二种存储器→外设Memory→Peripheral例如定义字符串然后让DMA搬运至串口进行发送字符串→DMA→USART_DR→串口发送CPUprintf(Hello);第三种Memory→Memory例如我们定义两个数组A和B将A的数据通过DMA赋值到数组B四DMA一次传输流程1传输计数器DMA配置搬100个数据DMA里面Counter 100没搬走一个数据100→99.....→0→搬完了→产生中断2自动重装器循环模式这个对应库函数则是两个模式Normal模式和Circular模式Normal模式Counter--至0后停止搬运Circular模式Counter--至0后不停止搬运Counter恢复初始设置值假设是100那么Counter变为100继续搬运。ADC连续采样中会搭配DMA 的Circular模式。3M2MMemory To MemorySTM32中DMA的默认参数情况是 外设→内存 或者 内存→外设只有打开了M2MDMA才允许SRAM→SRAM或者Flash→SRAM4触发源硬件或者软件配置0为硬件触发配置1为软件触发五两个简单demo①存储器到存储器数组到数组主函数定义两个数组和一些初始数组内的数字显示#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h #include OLED.h #include MyDMA.h uint8_t DataA[] {0x01, 0x02, 0x03, 0x04}; //定义测试数组DataA为数据源 uint8_t DataB[] {0, 0, 0, 0}; //定义测试数组DataB为数据目的地 int main(void) { /*模块初始化*/ OLED_Init(); //OLED初始化 MyDMA_Init((uint32_t)DataA, (uint32_t)DataB, 4); //DMA初始化把源数组和目的数组的地址传入 /*显示静态字符串*/ OLED_ShowString(1, 1, DataA); OLED_ShowString(3, 1, DataB); /*显示数组的首地址*/ OLED_ShowHexNum(1, 8, (uint32_t)DataA, 8); OLED_ShowHexNum(3, 8, (uint32_t)DataB, 8); while (1) { //初始模式 DataA[0] ; //变换测试数据 DataA[1] ; DataA[2] ; DataA[3] ; OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2); //显示数组DataA OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2); OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2); OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2); OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2); //显示数组DataB OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2); OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2); OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2); Delay_ms(1000); //延时1s观察转运前的现象 //开启DMA转换 MyDMA_Transfer(); //使用DMA转运数组从DataA转运到DataB OLED_ShowHexNum(2, 1, DataA[0], 2); //显示数组DataA OLED_ShowHexNum(2, 4, DataA[1], 2); OLED_ShowHexNum(2, 7, DataA[2], 2); OLED_ShowHexNum(2, 10, DataA[3], 2); OLED_ShowHexNum(4, 1, DataB[0], 2); //显示数组DataB OLED_ShowHexNum(4, 4, DataB[1], 2); OLED_ShowHexNum(4, 7, DataB[2], 2); OLED_ShowHexNum(4, 10, DataB[3], 2); Delay_ms(1000); //延时1s观察转运后的现象 } }DMA封装函数#include stm32f10x.h // Device header uint16_t MyDMA_Size; //定义全局变量用于记住Init函数的Size供Transfer函数使用 /** * 函 数DMA初始化 * 参 数AddrA 原数组的首地址 * 参 数AddrB 目的数组的首地址 * 参 数Size 转运的数据大小转运次数 * 返 回 值无 */ void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size) { MyDMA_Size Size; //将Size写入到全局变量记住参数Size /*开启时钟*/ RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //开启DMA的时钟 /*DMA初始化*/ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; //定义结构体变量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr AddrA; //外设基地址给定形参AddrA DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设数据宽度选择字节8bit二进制 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc DMA_PeripheralInc_Enable; //外设地址自增选择使能 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr AddrB; //存储器基地址给定形参AddrB DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize DMA_MemoryDataSize_Byte; //存储器数据宽度选择字节 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc DMA_MemoryInc_Enable; //存储器地址自增选择使能 DMA_InitStructure.DMA_DIR DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向选择由外设到存储器 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize Size; //转运的数据大小转运次数 DMA_InitStructure.DMA_Mode DMA_Mode_Normal; //模式选择正常模式 DMA_InitStructure.DMA_M2M DMA_M2M_Enable; //存储器到存储器选择使能 DMA_InitStructure.DMA_Priority DMA_Priority_Medium; //优先级选择中等 DMA_Init(DMA1_Channel1, DMA_InitStructure); //将结构体变量交给DMA_Init配置DMA1的通道1 /*DMA使能*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE); //这里先不给使能初始化后不会立刻工作等后续调用Transfer后再开始 } /** * 函 数启动DMA数据转运封装函数 * 参 数无 * 返 回 值无 */ void MyDMA_Transfer(void) { DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE); //DMA失能在写入传输计数器之前需要DMA暂停工作 DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, MyDMA_Size); //写入传输计数器指定将要转运的次数 DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //DMA使能开始工作 while (DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) RESET); //等待DMA工作完成 DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1); //清除工作完成标志位 }② DMAAD多通道主函数#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h #include OLED.h #include AD.h int main(void) { /*模块初始化*/ OLED_Init(); //OLED初始化 AD_Init(); //AD初始化 /*显示静态字符串*/ OLED_ShowString(1, 1, AD0:); OLED_ShowString(2, 1, AD1:); OLED_ShowString(3, 1, AD2:); OLED_ShowString(4, 1, AD3:); while (1) { OLED_ShowNum(1, 5, AD_Value[0], 4); //显示转换结果第0个数据 OLED_ShowNum(2, 5, AD_Value[1], 4); //显示转换结果第1个数据 OLED_ShowNum(3, 5, AD_Value[2], 4); //显示转换结果第2个数据 OLED_ShowNum(4, 5, AD_Value[3], 4); //显示转换结果第3个数据 Delay_ms(100); //延时100ms手动增加一些转换的间隔时间 } }封装函数#include stm32f10x.h // Device header uint16_t AD_Value[4]; //定义用于存放AD转换结果的全局数组 /** * 函 数AD初始化 * 参 数无 * 返 回 值无 */ void AD_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //开启ADC1的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //开启DMA1的时钟 /*设置ADC时钟*/ RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //选择时钟6分频ADCCLK 72MHz / 6 12MHz /*GPIO初始化*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure); //将PA0、PA1、PA2和PA3引脚初始化为模拟输入 /*规则组通道配置*/ ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列1的位置配置为通道0 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列2的位置配置为通道1 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列3的位置配置为通道2 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列4的位置配置为通道3 /*ADC初始化*/ ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //定义结构体变量 ADC_InitStructure.ADC_Mode ADC_Mode_Independent; //模式选择独立模式即单独使用ADC1 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign ADC_DataAlign_Right; //数据对齐选择右对齐 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发使用软件触发不需要外部触发 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode ENABLE; //连续转换使能每转换一次规则组序列后立刻开始下一次转换 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode ENABLE; //扫描模式使能扫描规则组的序列扫描数量由ADC_NbrOfChannel确定 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel 4; //通道数为4扫描规则组的前4个通道 ADC_Init(ADC1, ADC_InitStructure); //将结构体变量交给ADC_Init配置ADC1 /*DMA初始化*/ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; //定义结构体变量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr (uint32_t)ADC1-DR; //外设基地址给定形参AddrA DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //外设数据宽度选择半字对应16位的ADC数据寄存器 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址自增选择失能始终以ADC数据寄存器的地址为源头 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr (uint32_t)AD_Value; //存储器基地址给定存放ADC转换结果的全局数组AD_Value DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //存储器数据宽度选择半字与源数据宽度对应 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc DMA_MemoryInc_Enable; //存储器地址自增选择使能每次转运后数组移到下一个位置 DMA_InitStructure.DMA_DIR DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向选择由外设到存储器ADC数据寄存器转到数组 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize 4; //转运的数据大小转运次数与ADC通道数一致 DMA_InitStructure.DMA_Mode DMA_Mode_Circular; //模式选择循环模式与ADC的连续转换一致 DMA_InitStructure.DMA_M2M DMA_M2M_Disable; //存储器到存储器选择失能数据由ADC外设触发转运到存储器 DMA_InitStructure.DMA_Priority DMA_Priority_Medium; //优先级选择中等 DMA_Init(DMA1_Channel1, DMA_InitStructure); //将结构体变量交给DMA_Init配置DMA1的通道1 DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //DMA1的通道1使能 /*ADC使能*/ ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //ADC1触发DMA1的信号那条通道进行使能 ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //ADC1使能 /*ADC校准*/ ADC_ResetCalibration(ADC1); //固定流程内部有电路会自动执行校准 while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) SET); ADC_StartCalibration(ADC1); while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) SET); /*ADC触发*/ ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //软件触发ADC开始工作由于ADC处于连续转换模式故触发一次后ADC就可以一直连续不断地工作 }