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9.DMA

news 2025/5/18 7:34:05

DMA —为 CPU 减负

DMA 的简介和使用场景

外设--UART SPI ADC

存储器--RAM ROM(FLASH)

使用场景：外设和存储器之间或者存储器和存储器之间

DMA 的例子讲解

无 DMA:任何指令都需要 CPU 去处理

搬砖：需要自己亲手去搬运

有 DMA:安排一个人，告诉他，把砖搬走

STM32 的 DMA 框图和主要特性

DMA 的通道的对应通道外设 – DMA 和哪些外设使用

ADC_DR 寄存器地址的计算

光照硬件电路-->PA5-->ADC1_IN5-->DMA1_CH1

1. 找外设基地址

通过查看数据手册存储器图

2.找寄存器的偏移地址

通过参考手册 11.12.14 确定 ADC1_DR 寄存器的偏移

3.计算寄存器的地址

ADC1_DR=0x40012400+0x4C=0x4001244C

常见的数据滤波方法

1. 均值滤波

2. 限幅滤波 -- 10%的变化幅度

目前检测的温度，都是 10℃，突然检测到 30℃，限制 1 个变化的幅度，比如说 10%，那么再 10℃ ±10%都认为是正常的，超过认为不正常。

3. 中值滤波、高斯滤波、算术平均滤波

ADC+DMA 的编程

#include "ADC.h"
#include "stdio.h"
#include "DMA.h"#if(USE_ADC_DMA_BUFF==0)
uint16_t ADC_DMA_LIGHT_Value = 0;
uint16_t ADC_DMA_SMOKE_Value = 0;
#elif(USE_ADC_DMA_BUFF==1)
uint16_t ADC_DMA_LIGHT_Value = 0;
uint16_t ADC_DMA_SMOKE_Value = 0;
uint16_t  ADC_DMA_Value[2];
#endif#define SAMPLE_COUNT 10 // 滤波所用样本数量
uint16_t light_sample[SAMPLE_COUNT];//存储光照采样值
uint16_t smoke_sample[SAMPLE_COUNT];//存储烟雾采样值
uint8_t light;//光照循环变量
uint8_t smoke;//烟雾循环变量#define ADC1_DR	0x4001244Cvoid DMA_Config(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};//给结构体赋值GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;//代配置引脚GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//模拟输入GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;//引脚速率GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;//代配置引脚GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);  //使用ADC1时钟RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//分频，RCC_CFGR寄存器位15:14RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;/*启动1次，获取1次转换结果，再次启动，再获取*/ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;// 是否开启连续模式  ADC_CR2的位1ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//数据对齐方式 ADC_CR2的位11 16的寄存器存放12位转换结果 右对齐方便取数据ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;// 是否使用外部触发，ADC_CR2的位19:17 通过SWSTART位软件启动ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;// 独立模式   ADC1  ADC2独立工作 参考手册 11.9  ADC_CR1的位19:16ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 2;// 待转换的通道的数量  ADC_SQR1位23:20 参考手册 11.3.3ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE;是否开启扫描  多通道必须扫描,单通道无所谓  参考手册 11.3.8  ADC_CR1的位8ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct = {0};
#if(USE_ADC_DMA_BUFF==0)DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 1; //目标地址可以存放几次搬运的数据	DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_DMA_LIGHT_Value;//内存基地址		DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;//内存基地址是否递增
#elif(USE_ADC_DMA_BUFF==1)DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = sizeof(ADC_DMA_Value)/sizeof(ADC_DMA_Value[0]); //目标地址可以存放几次搬运的数据	DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_DMA_Value;//内存基地址		DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//内存基地址是否递增	
#endifDMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//设置DMA数据传输方向为从外设（ADC）到内存。外设是源地址DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//不使用内存到内存，使用外设-->寄存器DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//设置DMA模式为循环模式，在数据传输完成后会重新从内存开始，适用于需要持续获取数据的场景。DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//内存数据宽度，半字，ADC转换结果是12位的DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR;//ADC1的数据寄存器的地址。DMA将从该地址读取数据。DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//外设数据宽度，半字，ADC转换结果是12位的DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设基地址不递增  始终是ADC_DR寄存器DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//设置DMA的优先级为高，表示DMA请求优先级较高。DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStruct);ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//使能ADC的DMA功能  ADC_CR2的位8ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//使能ADCADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);//配置转换的ADC通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);//配置转换的ADC通道DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);//开机至少初始化1次ADC_ResetCalibration(ADC1);//将ADC_CR2的位3 RSTCAL位置1，初始化校准寄存器while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待校准寄存器初始化完成  ADC_CR2的位3是0 初始化完成  1未完成等待ADC_StartCalibration(ADC1);//将ADC_CR2的位2 CAL位置1，开始校准while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待A/D校准完成  ADC_CR2的位2是0 校准完成完成  1正在校准,未完成等待ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//启动ADC转换  ADC_CR2的位22}void ADC_DMA_Handle(void)
{
#if(USE_ADC_DMA_BUFF==0)while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET)//未转换完成死等ADC_DMA_LIGHT_Value = ADC_GetConversionValue(ADC1);printf("光照ADC采样值=%d\r\n",ADC_DMA_LIGHT_Value);printf("光照ADC采样口=%.2f\r\n",(3.3/4096)*ADC_DMA_LIGHT_Value);while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET)ADC_SMK_Value = ADC_GetConversionValue(ADC1);printf("烟雾采样值=%d\r\n",ADC_SMK_Value);printf("烟雾浓度采样口=%.2f\r\n",(3.3/4096)*ADC_SMK_Value);printf("\r\n");
#elif(USE_ADC_DMA_BUFF==1)ADC_DMA_LIGHT_Value = ADC_DMA_Value[0];//光照采样值light_sample[light++] = ADC_DMA_LIGHT_Value;if(light >= SAMPLE_COUNT){//保存关照，10个一组light = 0;}uint32_t light_sum = 0;//光照10个数据总和for (int i = 0; i < SAMPLE_COUNT; i++){light_sum += light_sample[i];}//算平均值uint16_t light_avg = light_sum / SAMPLE_COUNT;printf("光照采样平均值=%d\r\n",light_avg);printf("光照ADC采样口平均值=%.2f\r\n",(3.3/4096)*light_avg);printf("\r\n");ADC_DMA_SMOKE_Value = ADC_DMA_Value[1];//烟雾采样值smoke_sample[smoke++] = ADC_DMA_SMOKE_Value;if(smoke >= SAMPLE_COUNT){//保存烟雾，10个一组smoke = 0;}uint32_t smoke_sum = 0;//烟雾10个数据总和for (int i = 0; i < SAMPLE_COUNT; i++){smoke_sum += smoke_sample[i];}float smoke_avg = (float)smoke_sum / SAMPLE_COUNT;printf("烟雾采样平均值=%.1f\r\n",smoke_avg);printf("烟雾浓度采样口平均值=%.2f\r\n",(3.3/4096)*smoke_avg);printf("\r\n");#endif}
//void ADC_DMA_Handle(void)
//{
//	uint64_t temp1=0;
//	uint64_t temp2=0;	
//	for(uint8_t i=0;i<ADC_DMA_Count;i+=2)
//	{
//		temp1+=ADC_DMA_Value[i];
//		temp2+=ADC_DMA_Value[i+1];	
//	}
//	ADC_DMA_LIGHT_Value=temp1/5;
//	ADC_DMA_SMOKE_Value=temp2/5;	
//	printf("光照ADC采样值=%d\r\n",ADC_DMA_LIGHT_Value);
//	printf("光照ADC采样口电压=%.2f\r\n",(3.3/4096)*ADC_DMA_LIGHT_Value);	
//	printf("烟雾ADC采样值=%d\r\n",ADC_DMA_SMOKE_Value);
//	printf("烟雾ADC采样口电压=%.2f\r\n",(3.3/4096)*ADC_DMA_SMOKE_Value);		
//}

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http://www.xdnf.cn/news/502111.html