STM32中的DMA:解锁高效数据传输的秘密武器(内附实例)
【摘要】 目录引言理解DMA:数据的高效搬运工DMA的主要特性多优先级请求事件标志数据对齐多样化的数据传输路径广泛的数据源与目标最大数据长度DMA寄存器详解增量与循环模式DMA中断机制编辑小实验:DMA-ADC串口发送引言在现代嵌入式系统设计中,数据传输速度和效率是关键的性能指标。传统的数据传输方法往往需要CPU的频繁干预,这不仅消耗了CPU的宝贵资源,而且限制了系统的整体性能。为了解决这一问题...
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引言
在现代嵌入式系统设计中,数据传输速度和效率是关键的性能指标。传统的数据传输方法往往需要CPU的频繁干预,这不仅消耗了CPU的宝贵资源,而且限制了系统的整体性能。为了解决这一问题,STM32微控制器集成了DMA控制器,它能够在无需CPU介入的情况下,实现数据在不同存储器区域或存储器与外设之间的高速传输。
理解DMA:数据的高效搬运工
DMA,全称为Direct Memory Access(直接存储器访问),是一种硬件机制,通过为RAM与I/O设备开辟一条直接传送数据的通道,避免了CPU的直接控制和中断处理的开销,显著提高了CPU的效率和系统性能。
DMA的主要特性
多优先级请求
- 同一个DMA模块可以处理多个优先级请求:很高、高、中等、低。
事件标志
- 每个通道配备三个事件标志:DMA半传输完成、DMA传输完成、DMA传输出错。
数据对齐
- 数据源、目标源和数据传输宽度可以按字节(8位)、半字(16位)、全字(32位)对齐。
多样化的数据传输路径
- 支持存储器<->存储器、外设<->存储器、外设<->外设的数据传输。
广泛的数据源与目标
- 闪存(flash)、SRAM、APB、AHB、外设均可作为源或目标。
最大数据长度
- 搬移数据的最大长度为65535字节。
DMA寄存器详解
- DMA_CPARx:设置外设地址的寄存器。
- DMA_CMARx:设置存储器地址的寄存器。
- DMA_CCRx:配置数据传输方向和其他控制选项。
- DMA_CNDTRx:设置传输的数据量。
增量与循环模式
- 增量模式:在外设搬移到存储器时,自动增加存储器地址,防止数据覆盖。
- 循环模式:在一组数据传输完成后,自动恢复初始配置,实现循环数据传输。
DMA中断机制
- 每个DMA通道在DMA传输过半、传输完成和传输出错时,可产生中断,通过配置寄存器位来启用这些中断,增强了应用的灵活性。
小实验:DMA-ADC串口发送
实验要求:使用DMA发送通过串口打印ADC采集的光照值
从外设———》内存
以下以CubeMax为例:
什么时候搬移?ADC转换完成之后,再用DMA搬移
怎么用?
启动:HAL库手册(86页)
HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start_DMA (ADC_HandleTypeDef * hadc, uint32_t * pData, uint32_t Length)
功能:启动ADC开始转换,并通过DMA搬移转换结果。
参数:ADC_HandleTypeDef * hadc 句柄
uint32_t * pData 数据存放地址
uint32_t Length 数据长度
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