一、DMA簡介

1、DMA簡介

　　DMA(Direct Memory Access：直接內存存取)是一種可以大大減輕CPU工作量的數據轉移方式。

　　CPU有轉移數據、計算、控制程序轉移等很多功能，但其實轉移數據（尤其是轉移大量數據）是可以不需要CPU參與。比如希望外設A的數據拷貝到外設B，只要給兩種外設提供一條數據通路，再加上一些控制轉移的部件就可以完成數據的拷貝。

　　DMA就是基于以上設想設計的，它的作用就是解決大量數據轉移過度消耗CPU資源的問題。有了DMA使CPU更專注于更加實用的操作--計算、控制等。

2、DMA的工作原理　

　　DMA的作用就是實現數據的直接傳輸，而去掉了傳統數據傳輸需要CPU寄存器參與的環節，主要涉及四種情況的數據傳輸，但本質上是一樣的，都是從內存的某一區域傳輸到內存的另一區域（外設的數據寄存器本質上就是內存的一個存儲單元）。四種情況的數據傳輸如下：

• 外設到內存
• 內存到外設
• 內存到內存
• 外設到外設

　　當用戶將參數設置好，主要涉及源地址、目標地址、傳輸數據量這三個，DMA控制器就會啟動數據傳輸，傳輸的終點就是剩余傳輸數據量為0（循環傳輸不是這樣的）。換句話說只要剩余傳輸數據量不是0，而且DMA是啟動狀態，那么就會發生數據傳輸。　　

3、DMA是否影響CPU的運行

　　在X86架構系統中，當DMA運作時（假設我們從磁盤拷貝一個文件到U盤），DMA實際上會占用系統總線周期中的一部分時間。也就是說，在DMA未開啟前，系統總線可能完全被CPU使用；當DMA開啟后，系統總線要為DMA分配一定的時間，以保證DMA和CPU同時運作。那么顯然，DMA會降低CPU的運行速度。

　　在STM32控制器中，芯片采用Cortex-M3架構，總線結構有了很大的優化，DMA占用另外的總線，并不會與CPU的系統總線發生沖突。也就是說，DMA的使用不會影響CPU的運行速度。

二、STM32的DMA結構

1、DMA的主要特性

● 12個 獨立的可配置的通道(請求)DMA1有7個通道，DMA2 有5個通道?
● 每個通道都直接連接專用的硬件DMA請求，每個通道都同樣支持軟件觸發。這些功能通過
軟件來配置。?
● 在七個請求間的優先權可以通過軟件編程設置(共有四級：很高、高、中等和低)，假如在相
等優先權時由硬件決定(請求0優先于請求1，依此類推) 。?
● 獨立的源和目標數據區的傳輸寬度(字節、半字、全字)，模擬打包和拆包的過程。源和目標
地址必須按數據傳輸寬度對齊。?
● 支持循環的緩沖器管理?
● 每個通道都有3個事件標志(DMA 半傳輸，DMA傳輸完成和DMA傳輸出錯)，這3個事件標志
邏輯或成為一個單獨的中斷請求。?
●?存儲器和存儲器間的傳輸?
●?外設和存儲器，存儲器和外設的傳輸?
● 閃存、SRAM 、外設的SRAM 、APB1 APB2和AHB外設均可作為訪問的源和目標。?
● 可編程的數據傳輸數目：最大為65536

下面為功能框圖：

　　

2、兩個DMA控制器結構

① DMA1 controller

② DMA2 controller

3、DMA寄存器列表

① 中斷類

DMA_ISR： 　　DMA中斷狀態寄存器

DMA_IFCR:　　DMA中斷標志位清除寄存器

說明：　　DMA1、DMA2分別有一組寄存器。

② 控制傳輸類

DMA_CCRx:　　　DMA通道x配置寄存器　

DMA_CNDTRx:　 DMA通道x數據數量寄存器

DMA_CPARx:　　?DMA通道x外設地址寄存器

DMA_CMARx:　　DMA通道x內存地址寄存器

說明： ? ?

1> 每一個通道都有一組寄存器。

2> DMA_CPARx、DMA_CMARx是沒有差別的，它們都可以存放外設的地址、內存的地址。DMA_CPARx、DMA_CMARx只不過起得名字有差別而已。

4、STM32的DMA工作特點

① DMA進行數據傳輸的必要條件

• 剩余傳輸數據量大于0
• DMA通道傳輸使能
• 通道上DMA數據傳輸有事件請求

　?前兩者都好理解，對于第三點確實需要詳細的解釋，請看下邊的三條。

② 外設到XX方向的傳輸

　　假設是ADC到存儲器的數據傳輸，顯然ADC的DMA傳輸的源地址是ADC的數據寄存器。并不是說只要DMA通道傳輸使能后，就立即進行數據傳輸。只有當一次ADC轉化完成，ADC的DMA通道的傳輸事件有效，DMA才會從ADC的數據寄存器讀出數據，寫入目的地址。當DMA在讀取ADC的數據寄存器時，同時使ADC的DMA通道傳輸事件無效。顯然，要等到下一次ADC轉換完成后，才能啟動再一次的數據傳輸。

③存儲器對XX的DMA傳輸

　 因為數據是準備好的，不像ADC還需要等待數據到位。所以，不需要對應通道的事件。只要使能DMA數據傳輸就一直傳輸，直到達到設定的傳輸量。

example:

1.內存到內存

　　DMA傳輸請求一直有效

2.內存到串口?

　　DMA傳輸請求一直有效

一種解釋：

　　存儲器對存儲器的置位，就相當于相應通道的事件有效。?對應通道的事件有效和存儲器對存儲器的置位，就是傳輸的觸發位。每次傳輸的事件置位一次，完成一次傳輸。如果是由外設引發的DMA傳輸，則傳輸完成后，相應傳輸事件會置為無效，而存儲器對存儲器的傳輸，則一次傳輸完成后，相應事件一直有效，直至完成設定的傳輸量。 ?　　　　　　　　　　　　　　摘自：http://bbs.21ic.com/icview-400841-1-1.html

④外設以DMA方式工作時，能否再以軟件方式進行操作？

　 有一點是肯定的，當外設以DMA方式正在數據傳輸時，不可能再相應CPU的軟件控制命令，否則這不符合邏輯。

　 但是，倘若外設僅僅配置成DMA工作方式，但是DMA請求并未產生，數據傳輸并沒有進行。此時，軟件控制命令仍然能夠對外設進行控制。這是筆者在串口以DMA方式發送數據情形下，所得到的測試結論。?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32之DMA原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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