【零基础学习STM32】第十一讲：DMA实验——存储器到存储器的传输

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【零基础学习STM32】第十一讲：DMA实验——存储器到存储器的传输 [复制链接]

一、概述:

1、DMA简介

      DMA的英文拼写是"Direct Memory Access"，汉语的意思就是直接内存访问，是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式。在DMA模式下，CPU只须向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数据的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU，这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率，可以大大节省系统资源。DMA模式又可以分为Single-Word DMA(单字节DMA)和Multi-Word DMA(多字节DMA)两种。

2、 DMA工作原理

      DMA 允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依于 CPU 的大量中断负载。否则，CPU 需要从来源把每一片段的资料复制到暂存器，然后把他们再次写回到新的地方。在这个时间中，CPU 对于其他的工作来说就无法使用。

      DMA 传输主要地将一个内存区从一个装置复制到另外一个。当 CPU 初始化这个传输动作，传输动作本身是由 DMA 控制器来实行和完成。典型的例子就是移动一个外部内存的区块到芯片内部更快的内存去。像是这样的操作并没有让处理器工作拖延，反而可以被重新排程去处理其他的工作。所以，DMA传输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的。

3、DMA类别

     按键主要有两种类型：单字节DMA、多字节DMA。

        单字节DMA：一次传送一个字节，效率较低，但它会保证在两次DMA传送之间，CPU有机会获得总线控制权，执行一次CPU总线周期。

       多字节DMA：一次请求传送一个数据块，效率高，但在整个DMA传送期间，CPU长时间无法控制总线（无法响应其他DMA请求，无法处理其他中断等）。

二、实验原理：

      DMA（直接存储器访问）传输不需要占用CPU，可以在存储器至实现高速的数据传输。本实验采用DMA2控制器的数据流0，选用通道0进行数据传输。通过LED的颜色来判断传输是否成功。

三、源代码：

1．主函数及DMA设置

/*
* Name                : main
* Description         : ---
* Author              : ysloveivy.
*
* History
* --------------------
* Rev                 : 0.00
* Date                : 11/21/2015
*
* create.
* --------------------
*/
int main(void)
{
        int i,k;
        DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;

        led.initialize();
        dma.initialize();

        //测试DMA，测试成功蓝灯闪烁，测试失败，红灯闪烁
        DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0;                                   //选择通道0
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (unsigned long int)src_buffer;            //DMA外设基地址
        DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (unsigned long int)dst_buffer;             //DMA存储器地址
        DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToMemory;                              //方向为存储器到存储器
        DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = (unsigned long int)BUFFER_SIZE;              //数据传输量
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;    //外设增量模式
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                          //存储器增量模式
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word; //设置外设数据宽度
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;      //设置存储器数据宽度
        DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                                    //运行模式为普通模式
        DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                              //优先级级别为高
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;                           //FIFO模式禁止
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;        //FIFO阈值
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;                      //存储器突发单次传输
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;   //外设突发单次传输
        DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure);
        DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);       //使能DMA2_Stream0                                      

        while(DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream0) != DISABLE);

        for(i = 0;i < BUFFER_SIZE;i++){
                if(dst_buffer != src_buffer){
                  //测试失败
                        while(1){
                                        for(k = 0;k < 10000000;k++);
                                        LED_RED_ON;
                                        for(k = 0;k < 10000000;k++);
                                        LED_RED_OFF;
                        }
                }
        }
        //测试成功
        while(1){
                for(k = 0;k < 10000000;k++);
                LED_BLUE_ON;
                for(k = 0;k < 10000000;k++);
                LED_BLUE_OFF;
        }
}

2．DMA初始化函数

/*
* Name                : initialize
* Description         : ---
* Author              : ysloveivy.
*
* History
* --------------------
* Rev                 : 0.00
* Date                : 11/29/2015
*
* create.
* --------------------
*/

static int initialize(void)
{
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);                             //使能DMA2时钟
  DMA_DeInit(DMA2_Stream0);                                                        //配置DMA2
  while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream0) != DISABLE)                                //等待DMA可配置
  {
  }

        return 0;
}

3、小知识

     在DMA的设置中我们遇到了关于DMA设置的结构体，我们通过配置其相关参数，以实现我们想要的功能，其解释如下：

typedef struct
{
    uint32_t DMA_Channel;                   //选择通道
    uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr;     //DMA外设基地址
    uint32_t DMA_Memory0BaseAddr;         //DMA存储器地址                     
    uint32_t DMA_DIR;                       //DMA传输方向
    uint32_t DMA_BufferSize;               //数据传输量
    uint32_t DMA_PeripheralInc;           //外设增量模式选择
    uint32_t DMA_MemoryInc;                //存储器增量模式
    uint32_t DMA_PeripheralDataSize;     //设置外设数据宽度
    uint32_t DMA_MemoryDataSize;          //设置存储器数据宽度
    uint32_t DMA_Mode;                      //运行模式选择
    uint32_t DMA_Priority;                 //优先级选择
    uint32_t DMA_FIFOMode;                 //FIFO模式选择
    uint32_t DMA_FIFOThreshold;           //FIFO阀值
    uint32_t DMA_MemoryBurst;             //存储器突发单次传输
    uint32_t DMA_PeripheralBurst;       //外设突发单次传输                        
}DMA_InitTypeDef;

四、实验现象：

      试验成功蓝色LED灯闪烁，试验反败红色LED灯闪烁。

五、代码包下载连接：

      网盘：http://pan.baidu.com/s/1bcY5JK

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