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STM32 DMA詳解——一串口為例

作者: 時(shí)間:2016-11-20 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
一. DMA原理:

DMA(Direct Memory Access,直接內(nèi)存存取) 是所有現(xiàn)代電腦的重要特色,它允許不同速度的硬件裝置來溝通,而不需要依于 CPU 的大量 中斷 負(fù)載。否則,CPU 需要從 來源 把每一片段的資料復(fù)制到 暫存器,然后把它們?cè)俅螌懟氐叫碌牡胤?。在這個(gè)時(shí)間中,CPU 對(duì)于其他的工作來說就無法使用。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/318592.htm

DMA 傳輸將數(shù)據(jù)從一個(gè)地址空間復(fù)制到另外一個(gè)地址空間。當(dāng) CPU 初始化這個(gè)傳輸動(dòng)作,傳輸動(dòng)作本身是由 DMA 控制器 來實(shí)行和完成。典型的例子就是移動(dòng)一個(gè)外部?jī)?nèi)存的區(qū)塊到芯片內(nèi)部更快的內(nèi)存區(qū)。像是這樣的操作并沒有讓處理器工作拖延,反而可以被重新排程去處理其他的工作。

二.STM32使用DMA

1.DMA的設(shè)置:

要配置的有DMA傳輸通道選擇,傳輸?shù)某蓡T和方向、普通模式還是循環(huán)模式等等。

void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
//DMA設(shè)置:
//設(shè)置DMA源:內(nèi)存地址&串口數(shù)據(jù)寄存器地址
//方向:內(nèi)存-->外設(shè)
//每次傳輸位:8bit
//傳輸大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE
//地址自增模式:外設(shè)地址不增,內(nèi)存地址自增1
//DMA模式:一次傳輸,非循環(huán)
//優(yōu)先級(jí):中
DMA_DeInit(DMA1_Channel4);//串口1的DMA傳輸通道是通道4
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff; //DMA訪問的數(shù)據(jù)地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//外設(shè)作為DMA的目的端
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;//傳輸數(shù)據(jù)大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外設(shè)地址不增加
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//內(nèi)存地址自增1
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
//DMA_Mode_Normal(只傳送一次), DMA_Mode_Circular (循環(huán)傳送)
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//(DMA傳送優(yōu)先級(jí)為中等)
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);
}
注:
1、傳輸通道:通過查表,串口1的發(fā)送對(duì)應(yīng)的是DMA的通道4,所以此處選擇通道4.
2、DMA傳輸方式:
(1) DMA_Mode_Normal,正常模式,當(dāng)一次DMA數(shù)據(jù)傳輸完后,停止DMA傳送,對(duì)于上例而言,就是DMA_PeripheralDataSize_Byte個(gè)字節(jié)的傳送完成后,就停止傳送。
(2) DMA_Mode_Circular
循環(huán)模式,當(dāng)傳輸完一次后,重新接著傳送,永不停息。
2、外設(shè)的DMA方式設(shè)置
將串口1設(shè)置成DMA模式:
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
3、待傳輸數(shù)據(jù)的定義和初始化
#define SENDBUFF_SIZE 10240
vu8 SendBuff[SENDBUFF_SIZE];
for(i=0;i{
SendBuff[i] = i%10+0;
}
4、開始DMA傳輸(使能對(duì)應(yīng)的DMA通道)
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);
5、DMA傳輸?shù)耐瓿?/div>
while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4) == RESET)
{
LED_1_REV; //LED改變亮滅
Delay(); //浪費(fèi)時(shí)間
}
當(dāng)傳輸完成后,就會(huì)跳出上面的死循環(huán)。
下面是九九的一個(gè)例程,測(cè)試過,可以運(yùn)行!
/******************************************************************************
* 本文件實(shí)現(xiàn)串口發(fā)送功能(通過重構(gòu)putchar函數(shù),調(diào)用printf;或者USART_SendData()
* 這里是一個(gè)用串口實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦?,使用了DMA模塊進(jìn)行內(nèi)存到USART的傳輸
* 每當(dāng)USART的發(fā)送緩沖區(qū)空時(shí),USART模塊產(chǎn)生一個(gè)DMA事件,
* 此時(shí)DMA模塊響應(yīng)該事件,自動(dòng)從預(yù)先定義好的發(fā)送緩沖區(qū)中拿出下一個(gè)字節(jié)送給USART
* 整個(gè)過程無需用戶程序干預(yù),用戶只需啟動(dòng)DMA傳輸傳輸即可
* 在仿真器調(diào)試時(shí),可以在數(shù)據(jù)傳輸過程中暫停運(yùn)行,此時(shí)DMA模塊并沒有停止
* 串口依然發(fā)送,表明DMA傳輸是一個(gè)獨(dú)立的過程。
* 同時(shí)開啟接收中斷,在串口中斷中將數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū),在main主循環(huán)中處理
* 作者:jjldc(九九)
* 代碼硬件基于萬(wàn)利199元的EK-STM32F開發(fā)板,CPU=STM32F103VBT6
*******************************************************************************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"
#include "stdio.h"
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define USART1_DR_Base 0x40013804
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
#define SENDBUFF_SIZE 10240
vu8 SendBuff[SENDBUFF_SIZE];
vu8 RecvBuff[10];
vu8 recv_ptr;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void DMA_Configuration(void);
void USART1_Configuration(void);
int fputc(int ch, FILE *f);
void Delay(void);
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/*******************************************************************************
* Function Name : main
* Description : Main program.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
u16 i;
#ifdef DEBUG
debug();
#endif
recv_ptr = 0;

RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
NVIC_Configuration();
DMA_Configuration();
USART1_Configuration();

printf("rnSystem Start...rn");
printf("Initialling SendBuff... rn");
for(i=0;i{
SendBuff[i] = i%10+0;
}
printf("Initial success!rnWaiting for transmission...rn");
//發(fā)送去數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好,按下按鍵即開始傳輸
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_3));

printf("Start DMA transmission!rn");

//這里是開始DMA傳輸前的一些準(zhǔn)備工作,將USART1模塊設(shè)置成DMA方式工作
USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);
//開始一次DMA傳輸!
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);

//等待DMA傳輸完成,此時(shí)我們來做另外一些事,點(diǎn)燈
//實(shí)際應(yīng)用中,傳輸數(shù)據(jù)期間,可以執(zhí)行另外的任務(wù)
while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4) == RESET)
{
Delay(); //浪費(fèi)時(shí)間
}
//DMA傳輸結(jié)束后,自動(dòng)關(guān)閉了DMA通道,而無需手動(dòng)關(guān)閉
//下面的語(yǔ)句被注釋
//DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);

printf("rnDMA transmission successful!rn");


/* Infinite loop */
while (1)
{
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : 重定義系統(tǒng)putchar函數(shù)int fputc(int ch, FILE *f)
* Description : 串口發(fā)一個(gè)字節(jié)
* Input : int ch, FILE *f
* Output :
* Return : int ch
* 這個(gè)是使用printf的關(guān)鍵
*******************************************************************************/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
//USART_SendData(USART1, (u8) ch);
USART1->DR = (u8) ch;

/* Loop until the end of transmission */
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)
{
}

return ch;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : Delay
* Description : 延時(shí)函數(shù)
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void Delay(void)
{
u32 i;
for(i=0;i<0xF0000;i++);
return;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : 系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
//使能外部晶振
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
//等待外部晶振穩(wěn)定
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
//如果外部晶振啟動(dòng)成功,則進(jìn)行下一步操作
if(HSEStartUpStatus==SUCCESS)
{
//設(shè)置HCLK(AHB時(shí)鐘)=SYSCLK
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
//PCLK1(APB1) = HCLK/2
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//PCLK2(APB2) = HCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
//FLASH時(shí)序控制
//推薦值:SYSCLK = 0~24MHz Latency=0
// SYSCLK = 24~48MHz Latency=1
// SYSCLK = 48~72MHz Latency=2
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//開啟FLASH預(yù)取指功能
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
//PLL設(shè)置 SYSCLK/1 * 9 = 8*1*9 = 72MHz
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
//啟動(dòng)PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
//等待PLL穩(wěn)定
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
//系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK來自PLL輸出
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
//切換時(shí)鐘后等待系統(tǒng)時(shí)鐘穩(wěn)定
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);

/*
//設(shè)置系統(tǒng)SYSCLK時(shí)鐘為HSE輸入
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSE);
//等待時(shí)鐘切換成功
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x04);
*/
}
//下面是給各模塊開啟時(shí)鐘
//啟動(dòng)GPIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB |
RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,
ENABLE);
//啟動(dòng)AFIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//啟動(dòng)USART1
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
//啟動(dòng)DMA時(shí)鐘
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

}

/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_Configuration
* Description : GPIO設(shè)置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//PC口4567腳設(shè)置GPIO輸出,推挽 2M
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
//KEY2 KEY3 JOYKEY
//位于PD口的3 4 11-15腳,使能設(shè)置為輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 |
GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
//USART1_TX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//USART1_RX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

}
/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : NVIC設(shè)置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
#ifdef VECT_TAB_RAM
// Set the Vector Table base location at 0x20000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
// Set the Vector Table base location at 0x08000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
//設(shè)置NVIC優(yōu)先級(jí)分組為Group2:0-3搶占式優(yōu)先級(jí),0-3的響應(yīng)式優(yōu)先級(jí)
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
//串口接收中斷打開
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : USART1_Configuration
* Description : NUSART1設(shè)置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void USART1_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);

USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}


void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
//DMA設(shè)置:
//設(shè)置DMA源:內(nèi)存地址&串口數(shù)據(jù)寄存器地址
//方向:內(nèi)存-->外設(shè)
//每次傳輸位:8bit
//傳輸大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE
//地址自增模式:外設(shè)地址不增,內(nèi)存地址自增1
//DMA模式:一次傳輸,非循環(huán)
//優(yōu)先級(jí):中
DMA_DeInit(DMA1_Channel4);//串口1的DMA傳輸通道是通道4
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//外設(shè)作為DMA的目的端
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;//傳輸大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外設(shè)地址不增加
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//內(nèi)存地址自增1
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA_Mode_Normal(只傳送一次), DMA_Mode_Circular (不停地傳送)
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//(DMA傳送優(yōu)先級(jí)為中等)
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);
}



關(guān)鍵詞: STM32DMA詳解串

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