1. STM32-DMA工作原理

DMA简介

• ADC的概念
  DMA，全称为：Direct Memory Access，即直接存储器访问。DMA 传输方式无需 CPU 直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程，通过硬件为 RAM 与 I/O 设备开辟一条直接传送数据的通路，能使 CPU 的效率大为提高。
  

• STM32F0-DMA简介
  ● 5 个独立的可配置通道 ( 请求 )
  ● 每个通道都直接连接专用的硬件 DMA 请求
  ● 在同一个 DMA 模块上，多个请求间的优先权可以通过软件编程设置 ( 共有四级：很高、高、
  中等和低 )
  ● 独立数据源和目标数据区的传输宽度 ( 字节、半字、全字 ) 源
  和目标地址必须按数据传输宽度对齐
  ● 支持循环的缓冲器管理
  ● 每个通道都有 3 个事件标志 (DMA 半传输、 DMA 传输完成和 DMA 传输出错 )
  ● 存储器和存储器间的传输
  ● 外设到存储器和存储器到外设，外设到外设间的传输
  ● 闪存、 SRAM 、 APB 和 AHB 外设均可作为访问的源和目标
  ● 可编程的数据传输数目：最大为 65536

• DMA功能框图和特性
  

STM32F0-DMA通道

• 各个通道的 DMA 请求一览表
  
  注：
  可修改SYSCFG_CFGR1来配置通道的映射关系
• STM32F0-DMA通道的优先级
  仲裁器根据优先级管理着通道的请求和启动外设 / 存储器的访问
  优先级管理分两个方面：
  ● 软件：可通过 DMA_CCRx 寄存器配置每个通道的优先级，优先级分４个等级：
  － 最高优先级
  － 高优先级
  － 中等优先级
  － 低优先级
  ● 硬件：如果 2 个请求有相同的软件优先级，则较低编号的通道比较高编号的通道有较高
  的优先权。举个例子，通道 2 优先于通道 4 。

STM32F0-DMA传输

• DMA传输模式
  1个DMA控制器，5个可独立配置的通道。所有通道都支持memory to memory的传输、外设到外设的传输、以及外设和memory之间的传输

• DMA传输的源、目的、长度
  DMA_CPARx 寄存器： 设置外设寄存器地址
  DMA_CMARx 寄存器：设置存储器地址
  DMA_CCRx 寄存器 ： 配置数据的传输方向
  如果是存储器到存储器模式，需配置DMA_CCRx的MEM2MEM位
  DMA_CNDTRx 寄存器： 写入需要传输的数据量， (0 到 65535)
  DMA_CCRx 寄存器中的 PSIZE 和 MSIZE 位：
  设置源和目的的数据宽度,两边的位宽尽量保持一致

• DMA增量设置
  通过设置 DMA_CCRx 寄存器中的 PINC 和 MINC 标志位，外设和存储器的指针在每次传输后可以有选择地完成自动增量
  当设置为增量模式时，下一个要传输的地址将是前一个地址加上增量值，增量值取决与所选的数据宽度为 1 、 2 或 4 。

• DMA循环模式
  循环模式用于处理循环缓冲区和连续的数据传输 ( 如 ADC 的扫描模式 ) 。在 DMA_CCRx 寄存器中的 CIRC 位用于开启这一功能。
  当启动了循环模式，一组的数据传输完成时，计数寄存器将会自动地被恢复成配置该通道时设置的初值， DMA 操作将会继续进行。
  

STM32F0-DMA中断

• DMA中断
  每个 DMA 通道都可以在 DMA 传输过半、传输完成和传输错误时产生中断。为应用的灵活性考虑，通过设置寄存器的不同位来打开这些中断
  
  注：这些标志位都在中断状态寄存器DMA_ISR中设置

1. ADC_DMA多路采集实例

• 实例目标：
  利用ADC采集按键以及光照传感器的数据，在按键中断处理程序中启动DMA传输，
  最后在DMA完成中断中打印采集到的数据

• 代码工作流程
  

• 电路原理图
  
  

• CubeMX设置CPU针脚信息
  USART串口波特率115200,
  
  导出代码为ARM-MDK，并生成详细的.c/.h文件

• Keil代码
  – 在main.c中重写fputc已完成串口输出

/* USER CODE BEGIN 0 */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	while(!(USART1->ISR & (1<<7)));
	USART1->TDR = ch;
	
	return ch;
}
/* USER CODE END 0 */

– gpio.c中重写按键中断回调的实现

/* USER CODE BEGIN 2 */
uint16_t adc_value[2] = {0};
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_8)
	{
		HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, (uint32_t*)adc_value,2);//
	}
}
/* USER CODE END 2 */

– adc.c中实现DMA中断函数回调的实现

/* USER CODE BEGIN 1 */
extern uint16_t adc_value[2];
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
	printf("key adc value = %d\n", adc_value[0]);
	printf("light adc value = %d\n", adc_value[1]);
	memset(adc_value, 0, sizeof(adc_value));
	HAL_ADC_Stop_DMA(hadc);
}
/* USER CODE END 1 */

重要框架代码都通过CubeMX的可视化界面配置后，生成了代码，业务代码只要了解工作逻辑，再关键中断环节上完成工作即可。