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標(biāo)題: DMA控制器使用 [打印本頁(yè)]

作者: 51黑黑黑 時(shí)間: 2016-2-23 03:59
標(biāo)題: DMA控制器使用
直接存儲(chǔ)器存取（Direct Memory Access，DMA）是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一種內(nèi)存訪問技術(shù)。它允許某些電腦內(nèi)部的硬體子系統(tǒng)（電腦外設(shè)），可以獨(dú)立地直接讀寫系統(tǒng)存儲(chǔ)器，而不需繞道CPU。在同等程度的CPU負(fù)擔(dān)下，DMA是一種快速的數(shù)據(jù)傳送方式。它允許不同速度的硬件裝置來溝通，而不需要依于 CPU的大量中斷請(qǐng)求。【摘自Wikipedia】
  現(xiàn)在越來越多的單片機(jī)采用DMA技術(shù)，提供外設(shè)和存儲(chǔ)器之間或者存儲(chǔ)器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng) CPU 初始化這個(gè)傳輸動(dòng)作，傳輸動(dòng)作本身是由 DMA 控制器 來實(shí)行和完成。STM32就有一個(gè)DMA控制器，它有7個(gè)通道，每個(gè)通道專門用來管理一個(gè)或多個(gè)外設(shè)對(duì)存儲(chǔ)器訪問的請(qǐng)求，還有一個(gè)仲裁器來協(xié)調(diào)各個(gè)DMA請(qǐng)求的優(yōu)先權(quán)。
  DMA控制器和Cortex-M3核共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線執(zhí)行直接存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)CPU和DMA同時(shí)訪問相同的目標(biāo)(RAM或外設(shè))時(shí)，DMA請(qǐng)求可能會(huì)停止CPU訪問系統(tǒng)總線達(dá)若干個(gè)周期，總線仲裁器執(zhí)行循環(huán)調(diào)度，以保證CPU至少可以得到一半的系統(tǒng)總線(存儲(chǔ)器或外設(shè))帶寬。
  在發(fā)生一個(gè)事件后，外設(shè)發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)到DMA控制器。DMA控制器根據(jù)通道的優(yōu)先權(quán)處理請(qǐng)求。當(dāng)DMA控制器開始訪問外設(shè)的時(shí)候，DMA控制器立即發(fā)送給外設(shè)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。當(dāng)從DMA控制器得到應(yīng)答信號(hào)時(shí)，外設(shè)立即釋放它的請(qǐng)求。一旦外設(shè)釋放了這個(gè)請(qǐng)求，DMA控制器同時(shí)撤銷應(yīng)答信號(hào)。如果發(fā)生更多的請(qǐng)求時(shí)，外設(shè)可以啟動(dòng)下次處理。
  總之，每個(gè)DMA傳送由3個(gè)操作組成：
  1. 從外設(shè)數(shù)據(jù)寄存器或者從DMA_CMARx寄存器指定地址的存儲(chǔ)器單元執(zhí)行加載操作。
  2. 存數(shù)據(jù)到外設(shè)數(shù)據(jù)寄存器或者存數(shù)據(jù)到DMA_CMARx寄存器指定地址的存儲(chǔ)器單元。
  3. 執(zhí)行一次DMA_CNDTRx寄存器的遞減操作。該寄存器包含未完成的操作數(shù)目。

  仲裁器根據(jù)通道請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)來啟動(dòng)外設(shè)/存儲(chǔ)器的訪問。優(yōu)先級(jí)分為兩個(gè)等級(jí)：軟件（4個(gè)等級(jí)：最高、高、中等、低）、硬件（有較低編號(hào)的通道比擁有較高編號(hào)的通道有較高的優(yōu)先權(quán)）。
  可以在DMA傳輸過半、傳輸完成和傳輸錯(cuò)誤時(shí)產(chǎn)生中斷。
  STM32中DMA的不同中斷（傳輸完成、半傳輸、傳輸完成）通過“線或”方式連接至NVIC，需要在中斷例程中進(jìn)行判斷。
  進(jìn)行DMA配置前，不要忘了在RCC設(shè)置中使能DMA時(shí)鐘。STM32的DMA控制器掛在AHB總線上。
  DMA總共有7個(gè)通道，各個(gè)通道的DMA映射關(guān)系如下：

  外設(shè)的事件連接至相應(yīng)DMA通道，每個(gè)通道均可以通過軟件觸發(fā)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器內(nèi)部的DMA數(shù)據(jù)傳輸（M2M模式）
  Tips：庫(kù)2.0中函數(shù)RCC_AHBPeriphClockCmd的參數(shù)由“RCC_AHBPeriph_DMA”改成“RCC_AHBPeriph_DMA1”（如果是DMA1控制器的話）。
  DMA的傳輸標(biāo)志位（CHTIFx、CTCIFx、CGIFx）由硬件設(shè)置為“1”，但需要軟件清零，在中斷服務(wù)程序中清除。當(dāng)CGIFx（全局中斷標(biāo)志位）清零后，CHTIFx 和 CTCIFx均清零。
  關(guān)于庫(kù)函數(shù)DMA部分的使用，詳情參見網(wǎng)友Jack Chang提供的教程《淺談STM32的DMA模塊的使用》

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