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DMA控制器介绍

DMA代表直接存储器访问。DMA是一种嵌入式系统中用于高效传输数据的机制，提供在外设与存储器、存储器和存储器之间的高速数据传输，它允许外设中的数据直接传输到系统存储器，而无需通过CPU的干预。特别是在大量数据传输的场景下,通过减少CPU的干预，系统性能得到提升。

DMA的通道请求

STM32F407有2个DMA控制器，每个控制器有8个数据流，每个数据流有8个通道，1个数据流每次只能搬运1个通道的数据。

请求印射

DMA1

DMA2

DMA的仲裁器

DMA中的仲裁器是一个用于管理多个DMA通道之间竞争访问系统总线的组件。当系统中有多个外设或DMA设备需要访问系统内存时，可能会存在竞争条件。仲裁器的任务是协调这些通道的访问。

软件优先级：每个通道的优先权可以在DMA_CCRx寄存器中设置，有4个等级：

•最高优先级（Very High）

•高优先级（High）

•中等优先级（Medium）

•低优先级（Low）

硬件优先级：如果2个请求有相同的软件优先级，则较低编号的通道比较高编号的通道有较高的优先权。

DMA事务

每个DMA传输包含三项操作：

通过DMA_SxPAR或DMA_SxM0AR寄存器寻址，从外设数据寄存器或存储器中加载数据

通过DMA_SxPAR或DMA_SxM0AR寄存器寻址，将加载的数据存储到外设数据寄存器或存储器

DMA_SxNDTR计数器在数据存储结束后递减，该计数器中包含仍需执行的事务数。

要传输的数据项的数目及其宽度（8位、16位或32位）可用软件编程。

DMA的传输模式

外设控制器地址设置：DMA_SxPAR

存储器地址设置：DMA_SxM0AR

存储器范围：0x2000000至0x200200000共128KB

FIFO

启用FIFO后，每个数据流都有一个独立的4字（16字节）FIFO，源地址中的数据不会之间由DMA搬运到目标地址中，而是先将数据存入FIFO中，当到达设置的阈值时DMA会从FIFO中将数据取出放入存储器。

DMA的指针增量

DMA的循环模式

循环模式可用于处理循环缓冲区和连续数据流（例如ADC扫描模式）。

可以使用DMA_SxCR寄存器中的CIRC位使能此特性。

当激活循环模式时，要传输的数据项的数目在数据流配置阶段自动用设置的初始值进行加载，并继续响应DMA请求。

DMA的双缓冲模式

通过将DMA_SxCR寄存器中的DBM位置1，即可使能双缓冲区模式，存储器到存储器模式不适用。

在此模式下，DMA_SxM0AR与DMA_SxM1AR寄存器互相协作，每次事务结束时，DMA控制器都从一个存储器目标交换为另一个存储器目标。

软件在处理一个存储器区域的同时，DMA传输还可以填充/使用第二个存储器区域。

DMA的流控制器

控制要传输的数据数目的实体称为流控制器。

流控制器使用DMA_SxCR寄存器中的PFCTRL位针对每个数据流独立配置。

1、DMA控制器：在这种情况下，要传输的数据项的数目在使能DMA数据流之前由软件编程到DMA_SxNDTR寄存器。

2、 外设源或目标：当要传输的数据项的数目未知时属于这种情况。当所传输的是最后的数据时，外设通过硬件向DMA控制器发出指示。仅限能够发出传输结束信号的外设支持此功能（STM32中只有SDIO可以）。

当外设流控制器用于给定数据流时，写入DMA_SxNDTR的值对DMA传输没有作用。一旦使能数据流，硬件即会将该值强制置为0xFFFF。

配置过程

DMA的搬运模式

外设到存储器模式

存储器到外设模式

存储器到存储器模式

只有DMA2可以使用该模式

常用状态