STM32-DMA数据转运（8）

news2025/5/14 16:14:30

一、简介

二、存储器映像

三、DMA框图编辑

四、DMA基本结构

五、两个数据转运的实例

一、简介

直接存储器存取简称DMA（Direct Memory Access），它是一个数据转运小助手，主要用来协助CPU，完成数据转运的工作。
它能直接访问STM32内部的存储器，包括运行内存SRAM、程序存储器Flash和寄存器等。

DMA可以提供外设（数据寄存器DR）和存储器（SRAM和Flash），或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，节省了CPU的资源。

它有12个独立可配置的通道： DMA1（7个通道）， DMA2（5个通道），每个通道都支持软件触发和特定的硬件触发，外设和存储器直接的数据转运，一般使用硬件触发；存储器和存储器之间的数据转运，一般使用软件触发。

STM32F103C8T6 DMA资源：DMA1（7个通道）。

二、存储器映像

STM32中的存储器类型及其对应地址。

ROM：只读存储器，是一种非易失性、掉电不丢失的存储器。
RAM：随机存储器，是一种易失性、掉电丢失的存储器。

三、DMA框图

上图中，除了CPU外，其他都可以看成是一种寄存器。寄存器是一种特殊的存储器，一方面CPU可以对寄存器进行读写，就像写运行内存一样；另一方面，寄存器的背后，都连接了一根导线，这些导线可以用于控制外设电路的状态，比如置引脚的高低电平、导通和断开开关、切换数据选择器，或者还可以多位结合起来，当作计数器、数据寄存器等等，寄存器是连接软件和硬件的桥梁，软件读写寄存器，就相当于再控制硬件执行。

上图中的总线矩阵的左端，是主动单元，拥有存储器的访问权，右边是被动单元，只能被左边的主动单元读写。
CPU中，Dcode是专门访问Flash的，系统总线是访问除Flash外的其他资源。

DMA1和DMA2各自有一条DMA总线，且它们分别有7个通道和5个通道，各个通道又可以分别设置它们转运数据的源地址和目的地址，都可以独立地工作，但是DMA总线只有一条，所有的通道只能分时复用这条总线，如果产生冲突，就会由冲裁器根据通道的优先级决定先后使用顺序。
AHB从设备是DMA自身的寄存器，它也连接在总线右侧的AHB总线上，因此DMA既是总线矩阵的主动单元，可以读写各类存储器，也是AHB总线上的被动单元，CPU通过AHB总线就可以对DMA进行配置。

各类外设需要触发DMA数据转运时，会通过中间的DMA请求，来向DMA发出硬件触发信号，之后DMA才会执行数据转运的工作。

Flash存储器是只读存储器，如果通过DMA数据转运，就会出错，需要专门用Flash接口控制器对Flash进行写入操作。

四、DMA基本结构

DMA的数据转运可以是从外设寄存器到存储器，也是可以从存储器到外设寄存器，具体由一个方向参数来控制。还有从Flash到SRAM，SRAM到SRAM的数据转运。

两个转运站点各有三个参数，其中：
（1）起始地址决定了数据从哪里来，到哪里去。
（2）数据宽度决定一次转运多大的数据，包括字节Byte（uint8_t，8位）、半字HalfWord（uint16_t，6位）和字Word（uint32_t，32位）。如果站点之间的数据宽度不一样，把小的数据转到大的数据中，高位会补0；如果把大的数据转到小的数据中，那么大的数据高位就会被舍弃掉，只存了大数据的低位。
（3）地址是否自增这个参数是指一次转运完成后，下一次转运是否把地址移到下一个位置去，相当于指针中的p++作用。

传输计数器，这个是用来指定转运次数的，每次转运完成后，这个计数器都会自减1，减到0以后，DMA就不再进行数据转运了，并且站点的自增地址也会恢复到起始的位置。比如这个传输计数器写入5，那么DMA就只能进行5次数据转运。
自动重装器的作用是在传输计数器减到0以后，是否要自动恢复到最初的值，这个可以理解成是循环模式。

最下面就是DMA的触发控制，包括硬件触发（外设到存储器）和软件触发（存储器到存储器），具体触发方式由M2M参数决定，如果写入0，就是硬件触发，写入1，就是软件触发。这个参数的执行逻辑不是调用一次，触发一次，而是以最快的速度，连续不断地触发DMA，迅速把传输计数器清零，完成这一轮的转运。这里的触发可以理解成是连续触发的。

注：软件触发和循环模式不能同时使用，软件触发是把传输计数器清零，而循环模式是清零后自动重装，如果同时使用，DMA就停不下来了。

DMA初始化步骤：
（1）RCC开启DMA时钟；
（2）配置DMA结构体参数，包括起始地址、数据宽度、地址是否自增、方向、传输计数器、是否自动重装、选择触发源和通道优先级。
（3）通过函数DMA_Cmd，打开DMA；