STM32教程:DMA运用及代码(基于STM32F103C8T6最小系统板标准库开发)*详细教程*
前言:
本文章主要介绍了STM32微控制器的DMA外设的原理运用、库函数介绍、代码编写实现DMA转运的功能。
DMA介绍:
STM32 的 DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是一种重要机制,能让数据在不经过 CPU 的情况下,直接在内存和外设间传输。
传统数据传输时,CPU 要负责搬运数据,会占用大量时间和资源。而 DMA 工作时,它会接管总线控制权,外设与内存间的数据传输由 DMA 控制器完成。比如,当 ADC 转换完成数据后,DMA 可直接将数据从 ADC 的数据寄存器传输到内存指定区域。
这极大减轻了 CPU 负担,使 CPU 可在 DMA 传输数据期间处理其他任务,提升了系统的整体性能和效率,尤其适用于大数据量、高速率的数据传输场景。
根据DMA基本结构来编写配置DMA的代码
我们以程序中,以数组的转运的来作为DMA转运的例子
大体流程:
1、RCC开启时钟
2、调用DMA_Init,初始化
3、开关控制
4、如果选择硬件触发,要在对应的外设调用XXX_DMACmd函数
5、如果需要DMA的中断,就调用DMA_ITConfig函数
DMA库函数介绍
在库函数dma.h
恢复初始化配置
void DMA_DeInit(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);
初始化
void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);
结构体初始化
void DMA_StructInit(DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);
使能DMA
void DMA_Cmd(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, FunctionalState NewState);
中断输出使能
void DMA_ITConfig(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint32_t DMA_IT, FunctionalState NewState);
DMA设置当前数据寄存器
这个函数,就是给这个传输寄存器写数据的
void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint16_t DataNumber);
DMA获取当前数据寄存器
返回传输计数器的值
uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);
最后四个函数:
获取标志位状态、清除标志位、获取中断状态、清除中断挂起位
FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG);
void DMA_ClearFlag(uint32_t DMAy_FLAG);
ITStatus DMA_GetITStatus(uint32_t DMAy_IT);
void DMA_ClearITPendingBit(uint32_t DMAy_IT);
详细步骤
创建MyDMA.c文件,编写程序
1、开启时钟
因为DMA是AHB总线的设备,所以要用AHB开启时钟函数
/*开启DMA时钟*/RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
2、调用DMA_Init,初始化
包括外设和存储器站点的起始地址、数据宽度、地址是否自增、方向、传输计数器、是否需要自动重装、选择触发源、通道优先级(所有的参数,通过一个机构体,就可以配置好了)
/*初始化DMA*/DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA; //外设站点的起始地址DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设站点的数据宽度DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable; //外设站点的是否自增DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB; //存储器站点的起始地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //存储器站点数据宽度DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器站点是否自增DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; // 传输方向DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size; //缓存器大小(传输计数器)DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //传输模式(是否使用自动重装)DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable; //硬件触发还是软件触发DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //优先级DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);
注意在头文件声明函数
#ifndef __MYDMA_H
#define __MYDMA_Hvoid MyDMA_Init(uint32_t AddrA,uint32_t AddrB,uint16_t Size);#endif
编写主函数文件,调用实验一下
实现DataA数组到DataB数组的转运
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyDMA.h"uint8_t DataA[] = {0x01,0x02,0x03,0x04};
uint8_t DataB[] = {0,0,0,0};int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init(); //OLED初始化/*OLED显示*///转运前的数据OLED_ShowHexNum(1,1,DataA[0],2);OLED_ShowHexNum(1,4,DataA[1],2);OLED_ShowHexNum(1,7,DataA[2],2);OLED_ShowHexNum(1,10,DataA[3],2);OLED_ShowHexNum(2,1,DataB[0],2);OLED_ShowHexNum(2,4,DataB[1],2);OLED_ShowHexNum(2,7,DataB[2],2);OLED_ShowHexNum(2,10,DataB[3],2);MyDMA_Init((uint32_t)DataA,(uint32_t)DataB,4); //转运数据//转运后的数据OLED_ShowHexNum(3,1,DataA[0],2);OLED_ShowHexNum(3,4,DataA[1],2);OLED_ShowHexNum(3,7,DataA[2],2);OLED_ShowHexNum(3,10,DataA[3],2);OLED_ShowHexNum(4,1,DataB[0],2);OLED_ShowHexNum(4,4,DataB[1],2);OLED_ShowHexNum(4,7,DataB[2],2);OLED_ShowHexNum(4,10,DataB[3],2);while (1){}
}
实验现象:
可以看到:一二行是转运前的数据,三四行是转运后的数据
再封装一个DMA转运数据的函数,调用更加方便
void MyDMA_Transfer(void)
{DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE); //失能DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,MyDMA_Size); //给传输寄存器赋值DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE); //使能/*等待转运完成*/while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);/*清除标志位*/DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);
}
附录(源代码):
MyDMA.c
#include "stm32f10x.h" // Device headeruint16_t MyDMA_Size;void MyDMA_Init(uint32_t AddrA,uint32_t AddrB,uint16_t Size)
{MyDMA_Size = Size;/*开启DMA时钟*/RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); /*初始化DMA*/DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA; //外设站点的起始地址DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设站点的数据宽度DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable; //外设站点的是否自增DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB; //存储器站点的起始地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //存储器站点数据宽度DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器站点是否自增DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; // 传输方向DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size; //缓存器大小(传输计数器)DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //传输模式(是否使用自动重装)DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable; //硬件触发还是软件触发DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //优先级DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);/*失能DMA*/DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);}void MyDMA_Transfer(void)
{DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE); //失能DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,MyDMA_Size); //给传输寄存器赋值DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE); //使能/*等待转运完成*/while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);/*清除标志位*/DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);
}
MyDMA.h
#ifndef __MYDMA_H
#define __MYDMA_Hvoid MyDMA_Init(uint32_t AddrA,uint32_t AddrB,uint16_t Size);
void MyDMA_Transfer(void);#endif
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyDMA.h"uint8_t DataA[] = {0x01,0x02,0x03,0x04};
uint8_t DataB[] = {0,0,0,0};int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init(); //OLED初始化MyDMA_Init((uint32_t)DataA,(uint32_t)DataB,4); //DMA初始化/*OLED显示*/OLED_ShowString(1,1,"DataA");OLED_ShowString(3,1,"DataA"); OLED_ShowHexNum(1,8,(uint32_t)DataA,8);OLED_ShowHexNum(3,8,(uint32_t)DataB,8);//转运前的数据OLED_ShowHexNum(2,1,DataA[0],2);OLED_ShowHexNum(2,4,DataA[1],2);OLED_ShowHexNum(2,7,DataA[2],2);OLED_ShowHexNum(2,10,DataA[3],2);OLED_ShowHexNum(4,1,DataB[0],2);OLED_ShowHexNum(4,4,DataB[1],2);OLED_ShowHexNum(4,7,DataB[2],2);OLED_ShowHexNum(4,10,DataB[3],2);while (1){DataA[0] ++;DataA[1] ++; DataA[2] ++;DataA[3] ++;//转运前的数据OLED_ShowHexNum(2,1,DataA[0],2);OLED_ShowHexNum(2,4,DataA[1],2);OLED_ShowHexNum(2,7,DataA[2],2);OLED_ShowHexNum(2,10,DataA[3],2);OLED_ShowHexNum(4,1,DataB[0],2);OLED_ShowHexNum(4,4,DataB[1],2);OLED_ShowHexNum(4,7,DataB[2],2);OLED_ShowHexNum(4,10,DataB[3],2);Delay_ms(1000);MyDMA_Transfer();//转运后的数据OLED_ShowHexNum(2,1,DataA[0],2);OLED_ShowHexNum(2,4,DataA[1],2);OLED_ShowHexNum(2,7,DataA[2],2);OLED_ShowHexNum(2,10,DataA[3],2);OLED_ShowHexNum(4,1,DataB[0],2);OLED_ShowHexNum(4,4,DataB[1],2);OLED_ShowHexNum(4,7,DataB[2],2);OLED_ShowHexNum(4,10,DataB[3],2);Delay_ms(1000);}
}