嵌入式微控制器原理及设计 （第2版）课件 第10章 DMA

第10章DMA直接存储器存取原理与应用嵌入式系统开发课程目录10.1DMA概述10.2DMA应用实例10.1DMA概述DMA基础概念、特性与寄存器DMA基础概念什么是DMADMA（DirectMemoryAccess，直接存储器存取）是一种大大减轻CPU工作量的数据存取方式。传统数据传输需要CPU参与，而DMA去掉CPU参与环节，实现数据的直接传输。设置源地址、目标地址、传输数据量三个参数后，DMA自动启动传输，直到剩余数据量为0。4种数据传输方式本质上都是从内存某一区域传输到另一区域（外设数据寄存器本质上是内存的一个存储单元）。①外设→内存②内存→外设③内存→内存④外设→外设STM32DMA架构优势STM32采用Cortex-M3内核架构，DMA占用另外的总线，不会与CPU的系统总线发生冲突。也就是说，DMA的使用不会影响CPU的运行速度。有了DMA，CPU更专注于计算、控制等更加实用的操作，大幅提升系统效率。04STM32的DMA特性①

12个独立可配置通道（请求），DMA1有7个通道，DMA2有5个通道②每个通道直接连接专用硬件DMA请求，同时支持软件触发③优先级可通过软件编程设置（4级：很高、高、中等、低），相等优先级由硬件决定④独立的源和目标数据区传输宽度（字节、半字、全字），源和目标地址必须按数据传输宽度对齐⑤支持循环缓冲器管理⑥每个通道有3个事件标志（半传输、传输完成、出错），逻辑或成为一个单独的中断请求⑦支持内存和内存、外设和内存、内存和外设的传输⑧Flash、SRAM、APB1/APB2/AHB外设均可作为访问的源和目标⑨可编程的数据传输数量最大为65536DMA1与DMA2通道DMA1：7个通道（Channel1~7），连接ADC、TIM、USART、SPI、I2C等外设DMA2：5个通道（Channel1~5），连接TIM、ADC3、UART、SPI等外设（仅存在于大容量和互联型产品）05DMA主要寄存器寄存器名称功能DMA_ISR（中断状态寄存器）保存DMA中断状态DMA_IFCR（中断标志清除寄存器）清除DMA中断标志DMA_CCRx（通道x配置寄存器）设置DMA通道x的工作模式（x=1~7）DMA_CNDTRx（通道x传输数量寄存器）数据传输数量，范围为0~65535DMA_CPARx（通道x外设地址寄存器）外设数据寄存器的基地址，作为数据传输的源或目标DMA_CMAx（通道x存储器地址寄存器）存储器地址，开启通道时不能写该寄存器注：每个DMA通道都有一套独立的配置寄存器（CCRx、CNDTRx、CPARx、CMARx），通过通道编号x区分。DMA_ISR和DMA_IFCR为全局寄存器，管理所有通道的中断状态。0610.2DMA应用实例ADC数据采集与串口发送的DMA方式ADC数据采集DMA方式例10.1配置参数DMA通道：ADC→DMA1Channel1传输方向：外设→内存优先级：高DMA模式：Circular（循环模式）数据宽度：半字（HalfWord）特点：Circular模式循环进入中断关键代码//DMA初始化MX_DMA_Init();//ADC初始化+校准MX_ADC1_Init();HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//开启DMA传输HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC_Value,1);主程序while(1){HAL_Delay(12);Value=(float)ADC_Value*3.3/4096;//转换为电压值}HAL_ADC_Start_DMA()传送一个字的数据到ADC_Value变量，DMA自动完成外设到内存的数据传输，无需CPU干预。08串口发送DMA方式例10.2配置参数DMA通道：USART1_TX→DMA1Ch4传输方向：内存→外设优先级：低DMA模式：Normal（标准模式）数据宽度：1字节特点：Normal模式只进入一次中断关键代码uint8_tSenbuff[]="UARTDMATest\r\n";MX_DMA_Init();MX_USART1_UART_Init();while(1){HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,Senbuff,sizeof(Senbuff));HAL_Delay(1000);}Circular模式vsNormal模式Circular（循环模式）：传输完成后自动重新开始，循环进入中断。适用于需要持续采集的数据流场景（如ADC连续采样）。Normal（标准模式）：传输完成后停止，只进入一次中断。适用于单次数据传输场景（如串口发送一条消息）。