DMA中断的配置流程是如何去实现的

STM32F4 DMA（直接内存存取）

DMA原理

DMA即Direct Memory Access 直接存储器访问：将数据从一个地址复制到另一个地址，当CPU初始化DMA控制器后，传输动作由DMA控制器实现和完成
优点：无需CPU控制 或 中断压栈-出栈过程，让RAM与IO设备间可快速传输数据，减少CPU负载
stm32f4资源

• 双AHB总线，一个用于存储器访问，一个用于外设访问
  
• 编程接口仅支持32位访问的AHB使用DMA
  
• 最多2个DMA控制器，总共2*8=16个数据流，每个DMA控制器用于管理一个或多个外设的访问请求，每个数据流总共可以有8个通道（或请求），每个通道都有一个仲裁器处理DMA优先级
  
• 每个数据流都有单独的四级32位FIFO，可用于FIFO模式或直接模式，支持循环缓冲区管理
  
  
  
  
  • FIFO模式：可通过软件将阈值级别选取为FIFO大小的1/4、1/2、3/4
    FIFO可视为先入者先出的缓存
    FIFO下，独立的源和目标传输宽度（字节8bit、半字16bit、字32bit）、源和目标的数据宽度不相等时，DMA自动封装/解封必要的传输数据来优化带宽
    
  • 直接模式：每个DMA请求立即启动对存储器的传输。
    直接模式下，将DMA请求配置为以存储器到外设模式传输数据时，DMA仅将一个数据从存储器预加载进FIFO，一旦外设触发DMA请求时立即传输数据
    
    
  
  
• DMA硬件配置：
  
  
  
  
  • 外设>>存储器
    存储器通过外设端口进行访问，所以外设与存储器可以互相访问
    
  • 存储器>>外设
    
  • 存储器>>存储器；
    
  • 存储器1>>双缓冲区 然后 存储器2>>双缓冲区 同时 双缓冲区（填充了存储器1的数据）>>外设1 然后 双缓冲区（填充了存储器2的数据）>>外设1 同时 存储器1>>双缓冲区 （双缓冲）
    双缓冲模式下有两个存储器指针，每次传输结束时，DMA从一个存储器目标交换为另一个存储器目标，软件在处理一个存储器区域的同时，DMA还会填充/使用第二个存储器区域，所以双缓冲数据流可以双向工作（存储器既可以是源也可以是目标）
    
    
  
  
• 要传输的数据数目由DMA或外设管理
  
  
  
  
  • DMA流控制器：传输数据数目1到65535，可用软件编程
    
  • 外设流控制器：传输数据项数目未知，由源或目标外设控制，通过硬件发出传输结束的信号
    
    
  
  
• 支持4个、8个、16个节拍的增量突发传输
  
  

• 突发增量的大小可由软件配置，通常等于外设FIFO大小的1/2
  
  

• 循环模式
  
  
  
  
  
  • 用于处理循环缓冲区和连续数据流（如ADC扫描模式）
    
  • 要传输的数据项的数目在数据流配置时自动用DMA设置的初始值加载，持续响应DMA请求
    
  • 从第0位连续传输n位到n-1位或发生硬件清零后回到第0位，重新传输n位，循环往复
    
    
  
  

DMA中断

对每个DMA数据流，在

• 达到半传输
  
• 传输完成
  
• 传输错误
  
• FIFO错误（上溢、下溢、FIFO级别错误）
  
• 直接模式错误
  
  

时，会产生中断，可使用单独的中断使能位以实现灵活性

• DMA配置流程
  
  

1.将先前的数据块DMA传输在状态寄存器中置1的所有数据流专用的位 置0
2.重新使能数据流
3.设置外设端口寄存器地址
4.设置存储器地址
5.配置要传输的数据项总数，每出现一次外设时间或一个节拍的突发传输，该值就会递减
6.选择DMA通道
7.设置外设用作流控制器
8.配置数据流优先级
9.配置FIFO使用情况
10.配置数据传输方向
11.配置外设和存储器模式、突发事件、数据宽度、循环模式、双缓冲区模式、特殊情况中断等
12.使能数据流
只要使能数据流后即可响应连接到数据流的外设发出的任何DMA请求

• DMA库函数配置流程
  
  

1.使能DMA时钟
2.初始化DMA通道参数
3.使能串口DMA发送
4.查询DMA的EN位，确保数据流就绪，可以配置
5.设置通道当前剩余数据量
6.使能DMA1通道，启动传输
7.查询DMA传输状态
8.获取/设置通道当前剩余数据量
dma.c

#include "dma.h"


//DMA_Streamx表示DMA数据流，只能选择DMA1或DMA2
//chx表示通道数
//par表示外设地址
//mar表示存储器地址
//ndtr表示数据传输量
void DMA_config(DMA_Stream_TypeDef* DMA_streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr)
{
        DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
       
        //得到当前stream属于DMA1还是DMA2
        if((u32)DMA_streamx>(u32)DMA2)
                RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);
        else
                RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);
       
        //1. 将先前的数据块DMA传输在状态寄存器中置1的所有数据流专用的位 置0
        DMA_DeInit(DMA_streamx);
       
        //2. 查询DMA的EN位，确保数据流就绪，等待配置
        while(DMA_GetCmdStatus(DMA_streamx)!=DISABLE){}
               
        //3. 设置DMA属性
        DMA_InitStructure.DMA_Channel=chx;//选择通道
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=par;//外设地址
        DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr=mar;//DMA 存储器0地址
               
        DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_MemoryToPeripheral;//选择模式：存储器mar>>外设par
               
        DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=ndtr;//数据传输量
               
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;//外设增量模式关闭
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;;//存储器增量模式开启
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;//存储器数据长度：字节模式（8位）
               
        DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;//普通模式
               
        DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;//中等优先级
               
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode=DMA_FIFOMode_Disable;//FIFO模式：不使用FIFO
        DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold=DMA_FIFOThreshold_Full;//FIFO阈值设置：全满时停止加入FIFO
               
        DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst=DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst=DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输
       
        //应用设置
        DMA_Init(DMA_streamx,&DMA_InitStructure);
}




void DMA_enable(DMA_Stream_TypeDef* DMA_streamx,u16 ndtr)
{
        //4. 关闭DMA传输
        DMA_Cmd(DMA_streamx,DISABLE);
       
        //5. 等待DMA可以被设置
        while(DMA_GetCmdStatus(DMA_streamx)!=DISABLE){}


        //6. 设置数据传输量
        DMA_SetCurrDataCounter(DMA_streamx,ndtr);
               
        //7. 开启DMA传输
        DMA_Cmd(DMA_streamx,ENABLE);
}


dma.h


#ifndef __DMA_H
        #define __DMA_H
        #include "sys.h"
       
        void DMA_config(DMA_Stream_TypeDef* DMA_streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr);//DMA配置函数
        void DMA_enable(DMA_Stream_TypeDef* DMA_streamx,u16 ndtr);//DMA使能函数
       
#endif


main.c


#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "dac.h"
#include "dht11.h"
#include "dma.h"


#define SEND_BUF_SIZE 8200        //发送数据长度，最好等于sizeof(TEXT_TOSEND)+2的整数倍


u8 send_buff[SEND_BUF_SIZE];
const u8 TEXT_TO_SEND[]={"DMA test!"};


int main(void)
{
        u16 i;
        u8 t=0;
        u8 j,mask=0;
        float process=0;//进度
       
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
       
        delay_init(168);//初始化延时函数
        uart_init(115200);//初始化串口波特率115200
        LED_init();
        LCD_init();
        KEY_init();
       
        //设置DMA：USART->DR >>DMA_Channel_4>> send_buff
        DMA_config(DMA2_Stream7,DMA_Channel_4,(u32)&USART1->DR,(u32)send_buff,SEND_BUF_SIZE);
       
        j=sizeof(TEXT_TO_SEND)
               
        //填充TEXT_TO_SEND到send_buff[]
        for(i=0;i         {
                if(t>=j)//加入换行符
                {
                        if(mask)
                        {
                                send_buff=0x0a;
                                t=0;
                        }
                        else
                        {
                                send_buff=0x0d;
                                mask++;
                        }
                }
                else
                {
                        mask=0;
                        send_buff=TEXT_TO_SEND[t];
                        t++;
                }
        }
       
        i=0;
        while(1)
        {
                t=KEY_scan(0);
                if(t==KEY0_PRES)//KEY0按下
                {
                        printf("rnDMA DATA:rn");
                        LCD_ShowString(20,150,200,16,16,"Start Transimit...");
                        LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"%");//显示进度百分号
               
                        //开启一次DMA传输
                        USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Tx,ENABLE);
               
                        //等待DMA传输完成，在此期间可以执行其他任务
                        while(1)
                        {
                                if(DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream7,DMA_FLAG_TCIF7)!=RESET)
                                {
                                        DMA_ClearFlag(DMA2_Stream7,DMA_FLAG_TCIF7);
                                        break;
                                }
                       
                                process=DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream7);//得到当前剩余数据数量
                                process=1-process/SEND_BUF_SIZE;//得到百分比
                                process*=100;//扩大100倍进行显示
                                LCD_ShowNum(30,170,100,3,16);
                        }
                       
                        LCD_ShowNum(30,170,100,3,16);//显示100%
                        LCD_ShowString(20,150,200,16,16,"Tansimit Finished!");//提示传输完成
                }
               
                i++;
                delay_ms(10);
               
                if(i==20)
                {
                        LED0=!LED0;
                        i=0;
                }
        }
}