STM32 DMA 详解

作。DMA  传输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的。DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程，通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路，能使 CPU 的效率大为提高。DMA 是个非常好的功能，它不但能减轻 CPU 负担，还能提高数据传输速度

STM32 最多有 2 个 DMA 控制器（DMA2 仅存在大容量产品中），DMA1 有 7 个通道。DMA2 有 5个通道。每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。还有一个仲裁起来协调各个 DMA 请求的优先权。

STM32 的 DMA 有以下一些特性： 

●每个通道都直接连接专用的硬件 DMA 请求，每个通道都同样支持软件触发。这些功能通过软件来配置。 

●在七个请求间的优先权可以通过软件编程设置(共有四级：很高、高、中等和低)，假如在相等优先权时由硬件决定(请求 0 优先于请求 1，依此类推)  。 

●独立的源和目标数据区的传输宽度(字节、半字、全字)，模拟打包和拆包的过程。源和目标地址必须按数据传输宽度对齐。 

●支持循环的缓冲器管理 

●每个通道都有 3 个事件标志(DMA  半传输，DMA 传输完成和 DMA 传输出错)，这 3 个事件标志逻辑或成为一个单独的中断请求。 

●存储器和存储器间的传输 

●外设和存储器，存储器和外设的传输 

●闪存、SRAM、外设的 SRAM、APB1 APB2 和 AHB 外设均可作为访问的源和目标。 

●可编程的数据传输数目：最大为 65536

库函数下 DMA1 通道 4 的配置步骤

1）使能 DMA 时钟

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

2）初始化 DMA 通道 4 参数 

DMA 通道配置参数种类比较繁多，包括内存地址，外设地址，传输数据长度，数据宽度，通道优先级等等。这些参数的配置在库函数中都是在函数 DMA_Init 中完成，下面我们看看函数定义：

void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct)

函数的第一个参数是指定初始化的 DMA 通道号，这个很容易理解，下面我们主要看看第二个参数。跟其他外设一样，同样是通过初始化结构体成员变量值来达到初始化的目的，下面我们来看看 DMA_InitTypeDef 结构体的定义：

    typedef struct

{

uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;

uint32_t DMA_MemoryBaseAddr; 

uint32_t DMA_DIR; 

uint32_t DMA_BufferSize; 

uint32_t DMA_PeripheralInc; 

uint32_t DMA_MemoryInc; 

uint32_t DMA_PeripheralDataSize;

uint32_t DMA_MemoryDataSize; 

uint32_t DMA_Mode; 

uint32_t DMA_Priority; 

uint32_t DMA_M2M; 

}DMA_InitTypeDef;

第一个参数 DMA_PeripheralBaseAddr 用来设置 DMA 传输的外设基地址，比如要进行串口DMA 传输，那么外设基地址为串口接受发送数据存储器 USART1->DR 的地址，表示方法为&USART1->DR。

第二个参数 DMA_MemoryBaseAddr 为内存基地址，也就是我们存放 DMA 传输数据的内存地址。

第三个参数 DMA_DIR 设置数据传输方向，决定是从外设读取数据到内存还送从内存读取数据发送到外设，也就是外设是源地还是目的地，这里我们设置为从内存读取数据发送到串口，所以外设自然就是目的地了，所以选择值为 DMA_DIR_PeripheralDST。

第四个参数 DMA_BufferSize 设置一次传输数据量的大小

第五个参数 DMA_PeripheralInc 设置传输数据的时候外设地址是不变还是递增。如果设置为递增，那么下一次传输的时候地址加 1，这里因为我们是一直往固定外设地址&USART1->DR发送数据，所以地址不递增，值为 DMA_PeripheralInc_Disable；

第六个参 数 DMA_MemoryInc 设置传输数据时候内存地址是否递增。 这个参数 和DMA_PeripheralInc 意思接近，只不过针对的是内存。这里我们的场景是将内存中连续存储单元的数据发送到串口，毫无疑问内存地址是需要递增的，所以值为 DMA_MemoryInc_Enable。

第七个参数 DMA_PeripheralDataSize 用来设置外设的数据长度是为字节传输（8bits） ，半字传输 (16bits) 还 是 字 传 输 (32bits) ， 这 里 我 们 是 8 位 字 节 传 输 ， 所 以 值 设 置 为DMA_PeripheralDataSize_Byte。

第八个参数 DMA_MemoryDataSize 是用来设置内存的数据长度，和第七个参数意思接近，这里我们同样设置为字节传输 DMA_MemoryDataSize_Byte。

第九个参数 DMA_Mode 用来设置 DMA 模式是否循环采集，也就是说，比如我们要从内存中采集 64 个字节发送到串口，如果设置为重复采集，那么它会在 64 个字节采集完成之后继续从内存的第一个地址采集，如此循环。这里我们设置为一次连续采集完成之后不循环。所以设置值为 DMA_Mode_Normal。在我们下面的实验中，如果设置此参数为循环采集，那么你会看到串口不停的打印数据，不会中断，大家在实验中可以修改这个参数测试一下。

第十个参数是设置 DMA 通道的优先级，有低，中，高，超高三种模式，这里我们设置优先级别为中级，所以值为 DMA_Priority_Medium。如果要开启多个通道，那么这个值就非常有意义。

第 十 一 个 参 数 DMA_M2M 设 置 是 否 是 存 储 器 到 存 储 器 模 式 传 输 ， 这 里 我 们 选 择DMA_M2M_Disable。

实例代码：

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = &USART1->DR;   //DMA 外设 ADC 基地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar;   //DMA 内存基地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;   //从内存读取发送到外设

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 64;   //DMA 通道的 DMA 缓存的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不变

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;   //内存地址递增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //8 位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; // 8 位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;   //工作在正常缓存模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA 通道  x 拥有中优先级 

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;   //非内存到内存传输

DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure);   //根据指定的参数初始化

3）使能串口 DMA 发送

进行 DMA 配置之后，我们就要开启串口的 DMA 发送功能，使用的函数是：

USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);

如果是要使能串口 DMA 接受，那么第二个参数修改为 USART_DMAReq_Rx 即可。

4）使能 DMA1 通道 4，启动传输。

使能串口 DMA 发送之后，我们接着就要使能 DMA 传输通道：

DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE);

通过以上 3 步设置，我们就可以启动一次 USART1 的 DMA 传输了。

5）查询 DMA 传输状态

在 DMA 传输过程中，我们要查询 DMA 传输通道的状态，使用的函数是：

FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG)

比如我们要查询 DMA 通道 4 传输是否完成，方法是：

DMA_GetFlagStatus(DMA2_FLAG_TC4);

这里还有一个比较重要的函数就是获取当前剩余数据量大小的函数：

uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx)

比如我们要获取 DMA 通道 4 还有多少个数据没有传输，方法是：

DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel4);