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（STM32笔记）十二、DMA的基础知识与用法第三部分

news 来源：原创 2025/5/14 19:16:25

我用的是正点的STM32F103来进行学习，板子和教程是野火的指南者。
之后的这个系列笔记开头未标明的话，用的也是这个板子和教程。

DMA的基础知识与用法

三、DMA程序验证
- 1、DMA 存储器到存储器模式实验
- - （1）DMA结构体解释
  - （2）DMA结构体初始化
  - （3）程序验证
- 2、DMA 存储器到外设模式实验
- - （1）串口初始化
  - （2）DMA结构体初始化
  - （3）程序验证

三、DMA程序验证

1、DMA 存储器到存储器模式实验

（1）DMA结构体解释

typedef struct
{uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr; 	// 外设地址uint32_t DMA_MemoryBaseAddr; 		// 存储器地址uint32_t DMA_DIR; 					// 传输方向uint32_t DMA_BufferSize; 			// 传输数目uint32_t DMA_PeripheralInc; 		// 外设地址增量模式uint32_t DMA_MemoryInc; 			// 存储器地址增量模式uint32_t DMA_PeripheralDataSize; 	// 外设数据宽度uint32_t DMA_MemoryDataSize; 		// 存储器数据宽度uint32_t DMA_Mode; 					// 模式选择uint32_t DMA_Priority; 				// 通道优先级uint32_t DMA_M2M; 					// 存储器到存储器模式
} DMA_InitTypeDef;

DMA_PeripheralBaseAddr：
外设地址，设定 DMA_CPAR 寄存器的值；一般设置为外设的数据寄存器地址，如果是存储器到存储器模式则设置为其中一个存储器地址。
DMA_Memory0BaseAddr：
存储器地址，设定 DMA_CMAR 寄存器值；一般设置为我们自定义存储区的首地址。
DMA_DIR：
传输方向选择，可选外设到存储器、存储器到外设。它设定 DMA_CCR 寄存器的DIR[1:0] 位的值。这里并没有存储器到存储器的方向选择，当使用存储器到存储器时，只需要把其中一个存储器当作外设使用即可。
DMA_BufferSize：
设定待传输数据数目，初始化设定 DMA_CNDTR 寄存器的值。
这个DMA_BufferSize 就是要传输的次数。
这个并不是指字节大小，而是指DMA的传输次数，传输的字节大小由DMA_PeripheralDataSize设置。
DMA传输数据时，从DMA_MemoryBaseAddr+0地址开始放，直到DMA_MemoryBaseAddr+DMA_BufferSize-1，此时 DMA_CNDTR 变成0，传输结束。
DMA_PeripheralInc：
如果配置为 DMA_PeripheralInc_Enable，使能外设地址自动递增功能，它设定 DMA_CCR 寄存器的 PINC 位的值；一般外设都是只有一个数据寄存器，所以一般不会使能该位。
DMA_MemoryInc：
如果配置为 DMA_MemoryInc_Enable，使能存储器地址自动递增功能，它设定 DMA_CCR 寄存器的 MINC 位的值；我们自定义的存储区一般都是存放多个数据的，所以要使能存储器地址自动递增功能。
DMA_PeripheralDataSize：
外设数据宽度，可选字节 (8 位)、半字 (16 位) 和字 (32 位)，它设定DMA_CCR 寄存器的 PSIZE[1:0] 位的值。
DMA_MemoryDataSize：
存储器数据宽度，可选字节 (8 位)、半字 (16 位) 和字 (32 位)，它设定DMA_CCR 寄存器的 MSIZE[1:0] 位的值。当外设和存储器之间传数据时，两边的数据宽度应该设置为一致大小。
DMA_Mode：
DMA 传输模式选择，可选一次传输Normal或者循环传输Circular，它设定 DMA_CCR 寄存器的CIRC 位的值。例程我们的 ADC 采集是持续循环进行的，所以使用循环传输模式。
DMA_Priority：
软件设置通道的优先级，有 4 个可选优先级分别为非常高、高、中和低，它设定 DMA_CCR 寄存器的 PL[1:0] 位的值。DMA 通道优先级只有在多个 DMA 通道同时使用时才有意义，如果是单个通道，优先级可以随便设置。
DMA_M2M：
存储器到存储器模式，使用存储器到存储器时用到，设定 DMA_CCR 的位 14 MEN2MEN 即可启动存储器到存储器模式。

（2）DMA结构体初始化

		DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;// 开启DMA时钟RCC_AHBPeriphClockCmd(DMA_CLOCK, ENABLE);// 源数据地址DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr 	= (uint32_t)ShuZu_YouShu;	//数组有32个数，每个数都是一个字，且使用const定义(存储在FLASH)// 目标地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr 		= (uint32_t)ShuZu_MeiShu;	//数组有32个数，每个数都是一个字// 方向：外设到存储器（这里的外设是内部的FLASH）	DMA_InitStructure.DMA_DIR 					= DMA_DIR_PeripheralSRC;// 传输大小	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize 			= 32;						//因为数组有32个数，所以设32// 外设（内部的FLASH）地址递增	    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc 		= DMA_PeripheralInc_Enable;// 内存地址递增DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc 			= DMA_MemoryInc_Enable;// 外设数据单位	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize 	= DMA_PeripheralDataSize_Word;	//因为每个数大小都是一个字，所以宽度设为Word// 内存数据单位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize 		= DMA_MemoryDataSize_Word;	 //因为每个数大小都是一个字，所以宽度设为Word// DMA模式，一次或者循环模式DMA_InitStructure.DMA_Mode 					= DMA_Mode_Normal ;			//一次传输模式//DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  // 优先级：高	DMA_InitStructure.DMA_Priority 				= DMA_Priority_High;// 使能内存到内存的传输DMA_InitStructure.DMA_M2M 					= DMA_M2M_Enable;			//因为本次是FLASH传输到SRAM，所以是存储器到存储器// 配置DMA通道		   DMA_Init(DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);//清除DMA数据流传输完成标志位DMA_ClearFlag(DMA_FLAG_TC);// 使能DMADMA_Cmd(DMA_CHANNEL,ENABLE);

其中，

需开启DMA时钟才能使用DMA功能：

// 开启DMA时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(DMA_CLOCK, ENABLE);

ShuZu_YouShu定义如下：

uint32_t ShuZu_YouShu[32]= {0x01020304,0x05060708,0x090A0B0C,0x0D0E0F10,0x11121314,0x15161718,0x191A1B1C,0x1D1E1F20,0x21222324,0x25262728,0x292A2B2C,0x2D2E2F30,0x31323334,0x35363738,0x393A3B3C,0x3D3E3F40,0x41424344,0x45464748,0x494A4B4C,0x4D4E4F50,0x51525354,0x55565758,0x595A5B5C,0x5D5E5F60,0x61626364,0x65666768,0x696A6B6C,0x6D6E6F70,0x71727374,0x75767778,0x797A7B7C,0x7D7E7F80};

需清除 DMA 标志位后再使用DMA功能，防止不必要的干扰：

//清除DMA数据流传输完成标志位DMA_ClearFlag(DMA_FLAG_TC);

（3）程序验证

DMA传输过后，在DEBUG界面可以看到，ShuZu_YouShu的数字传输到了ShuZu_MeiShu中
在这里插入图片描述

2、DMA 存储器到外设模式实验

具体实验为 将数组中的数字 传输至串口

（1）串口初始化

代码解释均放入注释中，正文不再复述

/*** @brief  USART GPIO 配置,工作参数配置* @param  无* @retval 无*/
void USART_Config(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;// 打开串口GPIO的时钟DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd(DEBUG_USART_GPIO_CLK, ENABLE);// 打开串口外设的时钟DEBUG_USART_APBxClkCmd(DEBUG_USART_CLK, ENABLE);// 将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);// 将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);// 配置串口的工作参数// 配置波特率 为 115200USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;// 配置 数据字长 为 8USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;// 配置 停止位 为 1USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;// 配置 校验位 为 0USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;// 配置硬件流控制USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;// 配置工作模式，收发一起USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;// 完成串口的初始化配置USART_Init(DEBUG_USARTx, &USART_InitStructure);	// 使能串口USART_Cmd(DEBUG_USARTx, ENABLE);	    
}

（2）DMA结构体初始化

因为数据是从存储器到串口，所以设置存储器为源地址，串口的数据寄存器为目标地址。
要发送的数据有很多且都先存储在存储器中，则存储器地址指针递增；串口数据寄存器只有一个，则外设地址地址不变。
两边数据单位设置成一致，传输模式可选一次或者循环传输，只有一个 DMA 请求，优先级随便设。
最后调用 DMA_Init 函数把这些参数写到 DMA 的寄存器中，然后使能 DMA开始传输。

void USARTx_DMA_Config(void)
{DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;// 开启DMA时钟RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);// 设置DMA源地址：串口数据寄存器地址*/DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr 	= USART_DR_ADDRESS;// 内存地址(要传输的变量的指针)DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr 		= (u32)ShuZu_YouShu;// 方向：从内存到外设	DMA_InitStructure.DMA_DIR 					= DMA_DIR_PeripheralDST;// 传输数量DMA_InitStructure.DMA_BufferSize 			= 5000;		// 传输数量	设为 5000，这个数随便设，只要不超过数组大小就可// 外设地址不增	    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc 		= DMA_PeripheralInc_Disable;// 内存地址自增DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc 			= DMA_MemoryInc_Enable;// 外设数据单位	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize 	= DMA_PeripheralDataSize_Byte;	//因为每次传输1bit，所以设为Byte// 内存数据单位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize 		= DMA_MemoryDataSize_Byte;	 	//因为每次传输1bit，所以设为Byte// DMA模式，一次或者循环模式DMA_InitStructure.DMA_Mode 					= DMA_Mode_Normal ;				//一次传输模式//DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;	// 优先级：中	DMA_InitStructure.DMA_Priority 				= DMA_Priority_Medium; // 禁止内存到内存的传输DMA_InitStructure.DMA_M2M 					= DMA_M2M_Disable;// 配置DMA通道		   DMA_Init(USART_TX_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);		// 使能DMADMA_Cmd (USART_TX_DMA_CHANNEL,ENABLE);
}

其中，

外设地址DMA_PeripheralBaseAddr为串口地址（需查阅开发手册），即：

// 外设寄存器地址
#define 	PERIPH_BASE         ((uint32_t)0x40000000)
#define 	APB2PERIPH_BASE     (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define  	USART1_BASE         (APB2PERIPH_BASE + 0x3800)
#define  	USART_DR_ADDRESS    (USART1_BASE+0x04)

ShuZu_YouShu数组填充为 A-Z共26个字母，再加一个回车：

  /*填充将要发送的数据*/for(i=0; i < 5000; i++){ShuZu_YouShu[i]	 = 'A'+ i%27;if(ShuZu_YouShu[i] == '['){ShuZu_YouShu[i] = '\n';}}

（3）程序验证

使用USART_DMACmd函数打开USART 的DMA请求。

/* USART1 向 DMA发出TX请求 */USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

它接收三个参数：

第一个参数用于设置串口外设，可以是 USART1/2/3 和 UART4/5 这 5 个参数可选。
第二个参数设置串口的具体 DMA 请求，有串口发送请求 USART_DMAReq_Tx 和接收请求 USART_DMAReq_Rx 可选。
第三个参数用于设置启动请求 ENABLE 或者关闭请求 DISABLE。

运行该函数后 USART 的DMA 发送传输就开始了，根据配置存储器的数据会发送到串口。

验证结果如下：
在这里插入图片描述

DMA的基础知识与用法

三、DMA程序验证

1、DMA 存储器到存储器模式实验

（1）DMA结构体解释

（2）DMA结构体初始化

（3）程序验证

2、DMA 存储器到外设模式实验

（1）串口初始化

（2）DMA结构体初始化

（3）程序验证

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