STM32实验非正式报告之DMA

时间:2023-03-09 19:42:41
STM32实验非正式报告之DMA

前言

DMA即直接内存存取。我理解它就是一个“交通部长”抑或是一个“搬运工”,协助CPU存储或读取数据。既然它的主要工作就是“搬运”数据,服务对象自然就是内存(不太严格的说法吧,STM32中Flash闪存也可成为DMA的服务对象)。

问题1   DMA传输数量寄存器DMA_CNDTRx的含义

描述

在中文版本参考手册里,寄存器DMA_CNDTRx有如下解释:

STM32实验非正式报告之DMA

对于“指示待传输字节数目”的解释,我有些疑惑,因为在参考手册DMA主要特性中又是这么说的:可编程的数据传输数目:最大为65535.同样的,我在英文版本参考手册里也看到如下:

STM32实验非正式报告之DMA

所以寄存器DMA_CNDTRx的内容是代表哪个意义,待传输字节数目还是待传输单位数目?

实验

设计DMA从内存搬运数据到内存,数据为u16类型,往DMA_CNDTRx里写入4. 即

u16 srcTable[TABLE_LENGTH] = {0x1234,0x2345,0x3456,0x4567};作为源数据

u16 dstTable[TABLE_LENGTH] = {0};作为目的

可以想象,如果4代表的是4个字节,则只能搬移0x1234,0x2345;否则,全部数据都被复制过去了。

 #include "STM32f10x_lib.h"
#include "stdio.h" void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void USART_Configuration(void);
void DMA_Configuration(void); #define TABLE_LENGTH 4
u16 srcTable[TABLE_LENGTH] = {0x1234,0x2345,0x3456,0x4567};
u16 dstTable[TABLE_LENGTH] = {}; int main(void)
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
USART_Configuration();
printf("before:0x%x,0x%x,0x%x,0x%x\r\n",dstTable[],dstTable[],dstTable[],dstTable[]);
DMA_Configuration();
while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC5) == RESET);
printf("after:0x%x,0x%x,0x%x,0x%x\r\n",dstTable[],dstTable[],dstTable[],dstTable[]);
while();
} /*RCC*/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/*默认状态*/
RCC_DeInit();
/*HSE使能并等待起震*/
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
/*HSE外部高速晶振启动成功*/
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/*配置HCLK,PCLK1,PCLK2分频*/
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
/**/
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/*配置PLL*/
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);
RCC_PLLCmd(ENABLE);
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
/*选择SYSCLK时钟源为PLL*/
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
}
/*使能外设时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
}
/*GPIO*/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*USART1*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;/*USART1 TXD*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;/*USART1 RXD*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}
/*USART*/
void USART_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; USART_InitStructure.USART_BaudRate = ;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure); USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1,(u8)ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
return ch;
} /*DMA*/
void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)srcTable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)dstTable;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC ;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable ;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable ;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord ;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh ;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable ;
DMA_Init(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);
}

软件仿真结果显示,全部数据都被复制过去了

STM32实验非正式报告之DMA

结论

参考手册对DMA_CNDTRx寄存器描述有误,其代表的是待传输单位(依赖于配置寄存器的设置,字节、半字、字)数目。

问题2   DMA的外设请求信号

描述

在DMA请求映像中,固定的几个外设的请求映像,通过或门连接到一个逻辑选择器中,选择器的输入另外还连接着软件可控的MEM2MEM位。此外逻辑选择器有一个EN使能信号。选择器出来就是DMA各个通道的请求。如下图所示。

STM32实验非正式报告之DMA

试想,如果DMA1通道5由USART1_RX产生请求信号,然后DMA将内存上的数据搬移到内存上另外一个地方,这是否可行?

实验

将上一个实验的请求由软件触发换成USART1_RX。

u16 srcTable[TABLE_LENGTH] = {0x1234,0x2345,0x3456,0x4567};

u16 dstTable[TABLE_LENGTH] = {0};

如果可行,dstTable将变成srcTable中的值。

 #include "STM32f10x_lib.h"
#include "stdio.h" void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void USART_Configuration(void);
void DMA_Configuration(void); #define TABLE_LENGTH 4
u16 srcTable[TABLE_LENGTH] = {0x1234,0x2345,0x3456,0x4567};
u16 dstTable[TABLE_LENGTH] = {}; int main(void)
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
USART_Configuration();
printf("before:0x%x,0x%x,0x%x,0x%x\r\n",dstTable[],dstTable[],dstTable[],dstTable[]);
DMA_Configuration();
while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC5) == RESET);
printf("%d\r\n",DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_GL1));
printf("after:0x%x,0x%x,0x%x,0x%x\r\n",dstTable[],dstTable[],dstTable[],dstTable[]);
while();
} /*RCC*/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/*默认状态*/
RCC_DeInit();
/*HSE使能并等待起震*/
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
/*HSE外部高速晶振启动成功*/
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/*配置HCLK,PCLK1,PCLK2分频*/
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
/**/
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/*配置PLL*/
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);
RCC_PLLCmd(ENABLE);
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
/*选择SYSCLK时钟源为PLL*/
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
}
/*使能外设时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
}
/*GPIO*/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*USART1*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;/*USART1 TXD*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;/*USART1 RXD*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}
/*USART*/
void USART_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; USART_InitStructure.USART_BaudRate = ;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
/*使能了USART1_RX的DMA请求*/
USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE); USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
USART_SendData(USART1,(u8)ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
return ch;
} /*DMA*/
void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)srcTable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)dstTable;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC ;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable ;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable ;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh ;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable ;
DMA_Init(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);
}

串口调试助手显示搬运前的dstTable中值全为0.在串口发送任意字符后,打印出了搬运后的数值,与srcTable中无异。

STM32实验非正式报告之DMA

结论

由这个实验现象:DMA1通道5由USART1_RX产生请求信号,使DMA在内存上搬移数据。推广出来,该通道上其它请求信号也可以启动数据的传输。

后记

值得一提的是,DMA不仅支持内存上的数据传输,还支持外设之间,外设到内存,内存到外设的数据传输。说白了,外设、RAM、ROM都是依靠地址寻址的,对DMA来说,无所谓外设或内存,只认地址。如果你设置了ADC作为请求信号,来启动串口数据到内存的传输,而不是将ADC采样数据存放进内存。这也可行,但对我们来说,没有什么意义。