STM32的DMA:数据直接内存访问与高效传输

编程狂想曲 2019-03-28 ⋅ 8 阅读

引言

在嵌入式系统中,数据的传输通常需要通过CPU来完成,这会占用CPU的大量资源,降低系统的响应能力和效率。为了解决这一问题,STM32系列的微控制器引入了DMA(Direct Memory Access)技术,通过直接访问内存来实现数据的高效传输,提高了系统的性能和响应能力。

本篇博客将介绍STM32的DMA技术,包括DMA的基本原理、使用方法以及一些应用实例,帮助读者更好地理解和应用DMA技术。

DMA的基本原理

DMA是一种直接将外设的数据通过总线直接传输到内存的技术,与CPU无关。其基本原理如下:

  1. 配置DMA通道:首先需要配置DMA通道的相关参数,包括源地址、目的地址、传输长度等。通常,这些参数可以通过寄存器进行配置。

  2. 启动DMA传输:一旦DMA通道配置完成,可以通过设置相应的寄存器来启动DMA传输。DMA控制器会根据配置的参数从源地址读取数据,然后将数据通过总线直接写入目的地址。

  3. 数据传输完成中断:一旦DMA传输完成,DMA控制器会触发一个中断信号,提醒CPU数据已经传输完成。

DMA的使用方法

在STM32的系列微控制器中,DMA的使用方法如下:

  1. 配置DMA通道:首先需要选择合适的DMA通道,并且配置相关的参数,包括源地址、目的地址、传输长度等。通常,这些参数可以通过寄存器进行配置。具体的配置方法可以参考STM32的参考手册或者编程手册。

  2. 启动DMA传输:一旦DMA通道配置完成,可以通过设置相应的寄存器来启动DMA传输。启动DMA传输的方式可以是软件触发,也可以是硬件触发。

  3. 数据传输完成中断处理:一旦DMA传输完成,DMA控制器会触发一个中断信号。我们可以通过设置相关的中断使能位,并编写相应的中断处理函数来处理这个中断。

  4. DMA传输状态监测:在DMA传输过程中,我们可以通过查询DMA的状态寄存器来了解传输的状态,包括传输已完成、传输进行中、传输错误等。

DMA的应用实例

下面是一个简单的DMA应用实例,通过DMA将一个缓冲区中的数据发送到USART外设进行传输:

// 配置DMA通道
DMA_InitTypeDef dma;
dma.Mode = DMA_MODE_NORMAL;
dma.Direction = DMA_DIRECTION_MEMORY_TO_PERIPH;
dma.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
dma.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
dma.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
dma.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
dma.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
DMA_Init(DMA1_Channel4, &dma);

// 配置USART
USART_InitTypeDef usart;
usart.BaudRate = 9600;
usart.WordLength = USART_WORDLENGTH_8B;
usart.StopBits = USART_STOPBITS_1;
usart.Parity = USART_PARITY_NONE;
usart.Mode = USART_MODE_TX;
usart.HardwareFlowControl = USART_HWCONTROL_NONE;
USART_Init(USART1, &usart);

// 启动DMA传输
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);

// 数据传输完成中断处理函数
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
{
    if (DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC4))
    {
        // 数据传输完成,做相应的处理
        // ...

        DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC4);
    }
}

// 主函数
int main(void)
{
    // 初始化系统
    SystemInit();

    // 配置GPIO和USART时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    // 配置DMA时钟
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

    // 配置GPIO
    GPIO_InitTypeDef gpio;
    gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &gpio);

    // 配置中断
    NVIC_InitTypeDef nvic;
    nvic.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel4_IRQn;
    nvic.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    nvic.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    nvic.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&nvic);

    // 主循环
    while (1)
    {
        // 将数据写入缓冲区
        // ...
    }
}

总结

在本篇博客中,我们介绍了STM32的DMA技术及其基本原理,以及DMA的使用方法和应用实例。通过使用DMA技术,可以提高嵌入式系统的性能和响应能力,减轻CPU的负担。希望读者在实际应用中能够善用DMA技术,提升系统的效率和性能。

更多关于STM32的DMA技术的信息,可以参考STM32的参考手册或者编程手册。祝大家学习进步,工作顺利!


全部评论: 0

    我有话说: