STM32 DMA详解——一串口为例

一. DMA原理：

DMA(Direct Memory Access，直接内存存取) 是所有现代电脑的重要特色，它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，然后把它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 传输将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间。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区。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。

二.STM32使用DMA

1.DMA的设置：

要配置的有DMA传输通道选择，传输的成员和方向、普通模式还是循环模式等等。

void DMA_Configuration(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

//DMA设置：

//设置DMA源：内存地址&串口数据寄存器地址

//方向：内存-->外设

//每次传输位：8bit

//传输大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE

//地址自增模式：外设地址不增，内存地址自增1

//DMA模式：一次传输，非循环

//优先级：中

DMA_DeInit(DMA1_Channel4);//串口1的DMA传输通道是通道4

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;
//DMA访问的数据地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//外设作为DMA的目的端

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;//传输数据大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增加

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址自增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（只传送一次）, DMA_Mode_Circular （循环传送）

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//(DMA传送优先级为中等)

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);

}

注：

1、传输通道：通过查表，串口1的发送对应的是DMA的通道4，所以此处选择通道4.

2、DMA传输方式：

（1） DMA_Mode_Normal，正常模式，当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送，对于上例而言，就是DMA_PeripheralDataSize_Byte个字节的传送完成后，就停止传送。

（2） DMA_Mode_Circular

循环模式，当传输完一次后，重新接着传送，永不停息。

2、外设的DMA方式设置

将串口1设置成DMA模式：

USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

3、待传输数据的定义和初始化

#define SENDBUFF_SIZE 10240

vu8 SendBuff[SENDBUFF_SIZE];

for(i=0;i<SENDBUFF_SIZE;i++)

{

SendBuff[i] = i%10+'0';

}

4、开始DMA传输（使能对应的DMA通道）

DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);

5、DMA传输的完成

while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4) == RESET)

{

LED_1_REV; //LED改变亮灭

Delay(); //浪费时间

}

当传输完成后，就会跳出上面的死循环。

下面是九九的一个例程，测试过，可以运行！

/******************************************************************************

* 本文件实现串口发送功能（通过重构putchar函数，调用printf；或者USART_SendData()

* 这里是一个用串口实现大量数据传输的例子，使用了DMA模块进行内存到USART的传输

* 每当USART的发送缓冲区空时，USART模块产生一个DMA事件，

* 此时DMA模块响应该事件，自动从预先定义好的发送缓冲区中拿出下一个字节送给USART

* 整个过程无需用户程序干预，用户只需启动DMA传输传输即可

* 在仿真器调试时，可以在数据传输过程中暂停运行，此时DMA模块并没有停止

* 串口依然发送，表明DMA传输是一个独立的过程。

* 同时开启接收中断，在串口中断中将数据存入缓冲区，在main主循环中处理

* 作者：jjldc（九九）

* 代码硬件基于万利199元的EK-STM32F开发板，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("\r\nSystem Start...\r\n");

printf("Initialling SendBuff... \r\n");

for(i=0;i<SENDBUFF_SIZE;i++)

{

SendBuff[i] = i%10+'0';

}

printf("Initial success!\r\nWaiting for transmission...\r\n");

//发送去数据已经准备好，按下按键即开始传输

while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_3));

printf("Start DMA transmission!\r\n");

//这里是开始DMA传输前的一些准备工作，将USART1模块设置成DMA方式工作

USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

//开始一次DMA传输！

DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);

//等待DMA传输完成，此时我们来做另外一些事，点灯

//实际应用中，传输数据期间，可以执行另外的任务

while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC4) == RESET)

{

Delay(); //浪费时间

}

//DMA传输结束后，自动关闭了DMA通道，而无需手动关闭

//下面的语句被注释

//DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);

printf("\r\nDMA transmission successful!\r\n");

/* Infinite loop */

while (1)

{

}

}

/*******************************************************************************

* Function Name : 重定义系统putchar函数int fputc(int ch, FILE *f)

* Description : 串口发一个字节

* Input : int ch, FILE *f

* Output :

* Return : int ch

* 这个是使用printf的关键

*******************************************************************************/

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 : 延时函数

* Input : None

* Output : None

* Return : None

*******************************************************************************/

void Delay(void)

{

u32 i;

for(i=0;i<0xF0000;i++);

return;

}

/*******************************************************************************

* Function Name : RCC_Configuration

* Description : 系统时钟设置

* Input : None

* Output : None

* Return : None

*******************************************************************************/

void RCC_Configuration(void)

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

//使能外部晶振

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

//等待外部晶振稳定

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

//如果外部晶振启动成功，则进行下一步操作

if(HSEStartUpStatus==SUCCESS)

{

//设置HCLK（AHB时钟）=SYSCLK

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

//PCLK1(APB1) = HCLK/2

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

//PCLK2(APB2) = HCLK

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

//FLASH时序控制

//推荐值：SYSCLK = 0~24MHz Latency=0

// SYSCLK = 24~48MHz Latency=1

// SYSCLK = 48~72MHz Latency=2

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

//开启FLASH预取指功能

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

//PLL设置 SYSCLK/1 * 9 = 8*1*9 = 72MHz

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

//启动PLL

RCC_PLLCmd(ENABLE);

//等待PLL稳定

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);

//系统时钟SYSCLK来自PLL输出

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

//切换时钟后等待系统时钟稳定

while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);

/*

//设置系统SYSCLK时钟为HSE输入

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSE);

//等待时钟切换成功

while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x04);

*/

}

//下面是给各模块开启时钟

//启动GPIO

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | \

RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,\

ENABLE);

//启动AFIO

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

//启动USART1

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

//启动DMA时钟

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

}

/*******************************************************************************

* Function Name : GPIO_Configuration

* Description : GPIO设置

* Input : None

* Output : None

* Return : None

*******************************************************************************/

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//PC口4567脚设置GPIO输出，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脚，使能设置为输入

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设置

* 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

//设置NVIC优先级分组为Group2：0-3抢占式优先级，0-3的响应式优先级

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

//串口接收中断打开

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设置

* 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设置：

//设置DMA源：内存地址&串口数据寄存器地址

//方向：内存-->外设

//每次传输位：8bit

//传输大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE

//地址自增模式：外设地址不增，内存地址自增1

//DMA模式：一次传输，非循环

//优先级：中

DMA_DeInit(DMA1_Channel4);//串口1的DMA传输通道是通道4

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = USART1_DR_Base;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//外设作为DMA的目的端

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;//传输大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增加

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址自增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（只传送一次）, DMA_Mode_Circular （不停地传送）

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//(DMA传送优先级为中等)

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);

}

本文根据此片博客稍作修改：http://blog.chinaunix.net/uid-21658993-id-3030728.html