STM32_DMA再次研究总结

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title: STM32_DMA再次研究总结
tags: STM32
date: 2019-4-16 1:11:00

今天花了10分钟简单看了下STM32的DMA

DMA

直接存储器存取(DMA)用来提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传
输。无须CPU干预，数据可以通过DMA快速地移动，这就节省了CPU的资源来做其他操作。
两个DMA控制器有12个通道(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。还有一个仲裁器来协调各个DMA请求的优先权。

DMA在我脑海里，一直是一个很神奇的东西，自己也“不敢用”（不会用）（0.0）
说实话对于STM32我是一个初学者，学习它还没多久，几乎没几个月，到了公司才开始学32，但是不得不说没在公司里真的是学的非常快，因为有项目在一步一步的推进所以自己也跟着学了很多东西。今天再次打开DMA，感觉不像以前那样一头雾水了，感觉茅塞顿开！恍然大悟的感觉。今天来总结一下这一会儿我看的东西。
其实，咱们平时用的最多的是：
存储器和存储器间的传输
外设和存储器、存储器和外设之间的传输

通道配置过程

下面是配置DMA通道x的过程(x代表通道号)：

  1. 在DMA_CPARx寄存器中设置外设寄存器的地址。发生外设数据传输请求时，这个地址将
    是数据传输的源或目标。
  2. 在DMA_CMARx寄存器中设置数据存储器的地址。发生外设数据传输请求时，传输的数
    据将从这个地址读出或写入这个地址。
  3. 在DMA_CNDTRx寄存器中设置要传输的数据量。在每个数据传输后，这个数值递减。
  4. 在DMA_CCRx寄存器的PL[1:0]位中设置通道的优先级。
  5. 在DMA_CCRx寄存器中设置数据传输的方向、循环模式、外设和存储器的增量模式、外
    设和存储器的数据宽度、传输一半产生中断或传输完成产生中断。
  6. 设置DMA_CCRx寄存器的ENABLE位，启动该通道。
    一旦启动了DMA通道，它既可响应连到该通道上的外设的DMA请求。
    当传输一半的数据后，半传输标志(HTIF)被置1，当设置了允许半传输中断位(HTIE)时，将产生
    一个中断请求。在数据传输结束后，传输完成标志(TCIF)被置1，当设置了允许传输完成中断位
    (TCIE)时，将产生一个中断请求。

首先要先看文档手册就是STM32的手册，可知

  • ADC_DMA 属于通道1
  • USART1_TX_DMA 属于通道4

今天主要用到DMA的ADC采样与串口1的DMA发送。

ADC_DMA 配置如下：

#include "adc.h"

vu16 ADC_DMA_IN[4]; //ADC数值存放的变量

void ADC_DMA_Init(void){ //DMA初始化设置
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;//定义DMA初始化结构体
	DMA_DeInit(DMA1_Channel1);//复位DMA通道1
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; //定义 DMA通道外设基地址=ADC1_DR_Address
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_DMA_IN; //!!!定义DMA通道ADC数据存储器（其他函数可直接读此变量即是ADC值）
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//指定外设为源地址
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;//!!!定义DMA缓冲区大小（根据ADC采集通道数量修改）
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//当前外设寄存器地址不变
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//!!! 当前存储器地址：Disable不变，Enable递增（用于多通道采集）
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//定义外设数据宽度16位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //定义存储器数据宽度16位
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA通道操作模式位环形缓冲模式
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//DMA通道优先级高
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//禁止DMA通道存储器到存储器传输
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);//初始化DMA通道1
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //使能DMA通道1
}
void ADC_GPIO_Init(void){ //GPIO初始化设置
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; 	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);       
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//使能DMA时钟（用于ADC的数据传送）
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);//使能ADC1时钟
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_CH4 | ADC_CH5 | ADC_CH6 | ADC_CH7; //!!!选择端口                        
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //选择IO接口工作方式       
	GPIO_Init(ADCPORT, &GPIO_InitStructure);			
}
void ADC_Configuration(void){ //初始化设置
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;//定义ADC初始化结构体变量
	ADC_GPIO_Init();//GPIO初始化设置
	ADC_DMA_Init();//DMA初始化设置
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//ADC1和ADC2工作在独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //使能扫描
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//ADC转换工作在连续模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//有软件控制转换
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//转换数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;//!!!顺序进行规则转换的ADC通道的数目（根据ADC采集通道数量修改）
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
	//设置指定ADC的规则组通道，设置它们的转化顺序和采样时间
	//ADC1,ADC通道x,规则采样顺序值为y,采样时间为28周期		 
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 1, ADC_SampleTime_28Cycles5);//!!! ADC1选择信道x,采样顺序y,采样时间n个周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 2, ADC_SampleTime_28Cycles5);//!!! ADC1选择信道x,采样顺序y,采样时间n个周期
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 3, ADC_SampleTime_28Cycles5);//!!! ADC1选择信道x,采样顺序y,采样时间n个周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, 4, ADC_SampleTime_28Cycles5);//!!! ADC1选择信道x,采样顺序y,采样时间n个周期
	
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);// 开启ADC的DMA支持（要实现DMA功能，还需独立配置DMA通道等参数）
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//使能ADC1
	ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置ADC1校准寄存器
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校准重置完成
	ADC_StartCalibration(ADC1);//开始ADC1校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校准完成
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1软件开始转换
}

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H 			   
#include "sys.h"


#define ADC1_DR_Address    ((uint32_t)0x4001244C) //ADC1这个外设的地址（查参考手册得出）

#define ADCPORT		GPIOA	//定义ADC接口
#define ADC_CH4		GPIO_Pin_4	//定义ADC接口 电压电位器
#define ADC_CH5		GPIO_Pin_5	//定义ADC接口 光敏电阻
#define ADC_CH6		GPIO_Pin_6	//定义ADC接口 摇杆X轴
#define ADC_CH7		GPIO_Pin_7	//定义ADC接口 摇杆Y轴


void ADC_DMA_Init(void);
void ADC_GPIO_Init(void);
void ADC_Configuration(void);

#endif

USART1_TX_DMA 配置如下：


#include "bsp_usart_dma.h"

uint8_t SendBuff[SENDBUFF_SIZE];

/**
  * @brief  USART GPIO 配置,工作参数配置
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void USART_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

	// 打开串口GPIO的时钟
	DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);
	
	// 打开串口外设的时钟
	DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);

	// 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

  // 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	// 配置串口的工作参数
	// 配置波特率
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;
	// 配置 针数据字长
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	// 配置停止位
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	// 配置校验位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
	// 配置硬件流控制
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	// 配置工作模式，收发一起
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	// 完成串口的初始化配置
	USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure);	
	
	// 使能串口
	USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);	    
}


/*****************  发送一个字节 **********************/
void Usart_SendByte( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t ch)
{
	/* 发送一个字节数据到USART */
	USART_SendData(pUSARTx,ch);
		
	/* 等待发送数据寄存器为空 */
	while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);	
}

/****************** 发送8位的数组 ************************/
void Usart_SendArray( USART_TypeDef * pUSARTx, uint8_t *array, uint16_t num)
{
  uint8_t i;
	
	for(i=0; i<num; i++)
  {
	    /* 发送一个字节数据到USART */
	    Usart_SendByte(pUSARTx,array[i]);	
  
  }
	/* 等待发送完成 */
	while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET);
}

/*****************  发送字符串 **********************/
void Usart_SendString( USART_TypeDef * pUSARTx, char *str)
{
	unsigned int k=0;
  do 
  {
      Usart_SendByte( pUSARTx, *(str + k) );
      k++;
  } while(*(str + k)!='\0');
  
  /* 等待发送完成 */
  while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx,USART_FLAG_TC)==RESET)
  {}
}

/*****************  发送一个16位数 **********************/
void Usart_SendHalfWord( USART_TypeDef * pUSARTx, uint16_t ch)
{
	uint8_t temp_h, temp_l;
	
	/* 取出高八位 */
	temp_h = (ch&0XFF00)>>8;
	/* 取出低八位 */
	temp_l = ch&0XFF;
	
	/* 发送高八位 */
	USART_SendData(pUSARTx,temp_h);	
	while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	
	/* 发送低八位 */
	USART_SendData(pUSARTx,temp_l);	
	while (USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);	
}

///重定向c库函数printf到串口，重定向后可使用printf函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
		/* 发送一个字节数据到串口 */
		USART_SendData(DEBUG_USARTx, (uint8_t) ch);
		
		/* 等待发送完毕 */
		while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);		
	
		return (ch);
}

///重定向c库函数scanf到串口，重写向后可使用scanf、getchar等函数
int fgetc(FILE *f)
{
		/* 等待串口输入数据 */
		while (USART_GetFlagStatus(DEBUG_USARTx, USART_FLAG_RXNE) == RESET);

		return (int)USART_ReceiveData(DEBUG_USARTx);
}

/**
  * @brief  USARTx TX DMA 配置，内存到外设(USART1->DR)
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void USARTx_DMA_Config(void)
{
		DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	
		// 开启DMA时钟
		RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
		// 设置DMA源地址：串口数据寄存器地址*/
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART_DR_ADDRESS;
		// 内存地址(要传输的变量的指针)
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;
		// 方向：从内存到外设	
		DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
		// 传输大小	
		DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;
		// 外设地址不增	    
		DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
		// 内存地址自增
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
		// 外设数据单位	
		DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = 
	  DMA_PeripheralDataSize_Byte;
		// 内存数据单位
		DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;	 
		// DMA模式，一次或者循环模式
		DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal ;
		//DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;	
		// 优先级：中	
		DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; 
		// 禁止内存到内存的传输
		DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
		// 配置DMA通道		   
		DMA_Init(USART_TX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);		
		// 使能DMA
		DMA_Cmd (USART_TX_DMA_CHANNEL,ENABLE);
}





#ifndef __USARTDMA_H
#define	__USARTDMA_H


#include "stm32f10x.h"
#include <stdio.h>


// 串口工作参数宏定义
#define  DEBUG_USARTx                   USART1
#define  DEBUG_USART_CLK                RCC_APB2Periph_USART1
#define  DEBUG_USART_APBxClkCmd         RCC_APB2PeriphClockCmd
#define  DEBUG_USART_BAUDRATE           115200

// USART GPIO 引脚宏定义
#define  DEBUG_USART_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define  DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd    RCC_APB2PeriphClockCmd
    
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT       GPIOA   
#define  DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_9
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT       GPIOA
#define  DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN        GPIO_Pin_10

// 串口对应的DMA请求通道
#define  USART_TX_DMA_CHANNEL     DMA1_Channel4
// 外设寄存器地址
#define  USART_DR_ADDRESS        (USART1_BASE+0x04)
// 一次发送的数据量
#define  SENDBUFF_SIZE            5000


void USART_Config(void);
void USARTx_DMA_Config(void);

#endif /* __USARTDMA_H */

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