cortex_m3_stm32嵌入式学习笔记（十九）：DMA实验（高速传输）

DMA，全称为： Direct Memory Access，即直接存储器访问。 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。

即DMA传输前，CPU要把总线控制权交给DMA控制器，而在结束DMA传输后，DMA控制器应立即把总线控制权再交回给CPU。
一个完整的DMA传输过程必须经过下面的4个步骤。
1.DMA请求 CPU对DMA控制器初始化，并向I/O接口发出操作命令，I/O接口提出DMA请求。
2.DMA响应 DMA控制器对DMA请求判别优选级及屏蔽，向总线裁决逻辑提出总线请求。当CPU执行完当前总线周期即可释放总线控制权。此时，总线裁决逻辑输出总线应答，表示DMA已经响应，通过DMA控制器通知I/O接口开始DMA传输。
3.DMA传输 DMA控制器获得总线控制权后，CPU即刻挂起或只执行内部操作，由DMA控制器输出读写命令，直接控制RAM与I/O接口进行DMA传输。
4.DMA结束 当完成规定的成批数据传送后，DMA控制器即释放总线控制权，并向I/O接口发出结束信号。当I/O接口收到结束信号后，一方面停 止I/O设备的工作，另一方面向CPU提出中断请求，使CPU从不介入的状态解脱，并执行一段检查本次DMA传输操作正确性的代码。最后，带着本次操作结果及状态继续执行原来的程序。

简单的说就是一种高速传输数据的方式啦

从外设（
TIMx、 ADC、 SPIx、 I2Cx 和 USARTx）产生的 DMA 请求，通过逻辑或输入到DMA 控制器，这就意味着同时只能有一个请求有效。外设的 DMA 请求，可以通过设置相应的外设寄存器中的控制位，被独立地开启或关闭。

下面是是DMA1各通道一览表：

本次实验实现串口1的DMA传送，即用到通道4

配置DMA大体步骤：

1）使能 DMA 时钟

2） 初始化 DMA 通道 4 参数

3）使能串口 DMA 发送

4）使能 DMA1 通道 4，启动传输。

5）查询 DMA 传输状态

配置DMA的dma.c

#include "dma.h"
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
u16 DMA1_MEM_LEN;//保存DMA每次数据传送的长度
//DMA1的各通道配置
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//从存储器->外设模式/8 位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_CHx:DMA通道CHx
//cpar:外设地址
//cmar:存储器地址
//cndtr:数据传输量
void MYDMA_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)
{
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//使能 DMA 时钟
	DMA_DeInit(DMA_CHx);//将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
	DMA1_MEM_LEN=cndtr;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=cpar;//DMA外设串口基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=cmar;//DMA内存基地址
	DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST;//数据传输方向内存到外设
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=cndtr;//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;//内存地址寄存器递增
	//数据宽度为8位
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;
	//数据宽度为8位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;
	DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;//工作在正常缓存模式
	DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;//DM 通道拥有中优先级
	DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;//非内存到内存传输
	DMA_Init(DMA_CHx,&DMA_InitStructure);//初始化 DMA 的通道
}
//开启一次DMA传输
void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)
{
	DMA_Cmd(DMA_CHx,DISABLE );//关闭 USART1 TX DMA1所指示的通道
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel4,DMA1_MEM_LEN);//设置 DMA 缓存的大小
	DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //使能 USART1 TX DMA1 所指示的通道
}

看这一句

void MYDMA_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)

这是初始化DMA的语句，第一个参数填DMA的通道CHx ，（本次实验用到的是通道4），第二个参数是外设地址，我们是要向串口发送数据，所以要填串口接受发送数据存储器 USART1->DR 的地址，第三个参数填存储器地址，（可以理解为待发送数据的地址），第四个参数填数据传输量（即待发送数据的大小）

dma.h

#ifndef _DMA_H
#define _DMA_H
#include "sys.h"
void MYDMA_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr);
void MYDMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx);
#endif

主函数

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
#include "dma.h"
const u8 TEXT_TO_SEND[]={"DMA test~~~~~~"};
#define TEXT_LENTH sizeof(TEXT_TO_SEND)-1
u8 SendBuff[(TEXT_LENTH+2)*100];
u16 i;u8 t;float pro=0;
void init(void)
{
	delay_init();
	uart_init(9600);
	LED_Init();
	KEY_Init();
	LCD_Init();
	//DMA1通道4,外设为串口1,存储器为SendBuff,长(TEXT_LENTH+2)*100.
	MYDMA_Config(DMA1_Channel4,(u32)&USART1->DR,(u32)SendBuff,(TEXT_LENTH+2)*100);
	POINT_COLOR=RED;
	LCD_ShowString(60,40,200,24,24," DMA Test~^~");
	LCD_ShowString(60,70,200,16,16," M Difficult");
	LCD_ShowString(60,90,200,16,16," By--yh");
	LCD_ShowString(60,110,200,16,16," 2015/1/25");
	LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"KEY0:Start");
	t=0;
	for(i=0;i<(TEXT_LENTH+2)*100;i++)//填充缓存区(生成待发送数据)
	{
		if(t>=TEXT_LENTH)//添加换行
		{
			SendBuff[i++]=0x0d;
			SendBuff[i]=0x0a;
			t=0;
		}
		else
			SendBuff[i++]=TEXT_TO_SEND[t++];
	}
}
 int main(void)
{
	init();i=0;
	POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
	while(1)
	{
		t=KEY_Scan(0);
		if(t==KEY0_PRES)
		{
			LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"Start Transimit....");
			LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"   %");//显示百分号
			printf("\r\nDMA DATA: \r\n ");
			USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
			MYDMA_Enable(DMA1_Channel4);//开始一次DMA传输！
			//等待 DMA 传输完成，此时我们来做另外一些事，点灯
			//实际应用中，传输数据期间，可以执行另外的任务
			while(1)
			{
				if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4)!=RESET)//等待通道 4 传输完成
				{
					DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC4);//清除通道 4 传输完成标志
					break;
				}
				pro=DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel4);//当前还剩余数据量
				pro=1-pro/((TEXT_LENTH+2)*100);//得到百分比
				pro*=100; //扩大 100 倍
				LCD_ShowNum(60,170,pro,3,16);
				//LED1=!LED1;
			}
			LCD_ShowNum(60,170,100,3,16);//显示100%
			LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"Transimit Finished!");//传送完成
		}
		i++;
		delay_ms(10);
		if(i==20)
		{
			LED0=!LED0;
			i=0;
		}
	}
}

有一个函数

uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx)

获得当前数据量剩余大小（还有多少没发送完）

其实最重要的当传输数据时MCU的CPU是可以干别的事情的，这才我们利用DMA传输的优势（虽然本实验没有体现出来）

我们可以在串口助手里看到如下内容

说明串口接收到了DMA传输的数据了。。

此实验可以对比之前的串口通信的实验，那次是普通的发送