1．苦力 DMA

世上本沒有路，走的人多了，便成了路。世上本沒有 DMA，需要搬運(yùn)的數(shù)據(jù)多了，便有了 DMA。大多數(shù)同學(xué)應(yīng)該沒有在項(xiàng)目中用過這個(gè)東西，因?yàn)橐话闱闆r下也真不需要這個(gè)東西。在早期的單片機(jī)中也不存在DMA模塊。再加上很多談 DMA 的文章，一上來就先來一個(gè)總線架構(gòu)圖，然后來一大堆讓人生畏的詞兒：共享總線，仲裁器，指針增量，對齊，中斷 ．．． 好吧，每一個(gè)詞都能嚇跑一批膽小的。真的需要這么復(fù)雜嗎？就好比我們學(xué)開車一樣，能不能先別去嘗試弄懂發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，直接掛檔踩油門走起來呢？DMA是很簡單的一個(gè)模塊，首先他的功能單一，就是把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方搬運(yùn)到另一個(gè)地方，再一個(gè)它的用法也很簡單，我們還是先從一個(gè)例子說起：

我們用 Keil 打開下面這個(gè)工程：

STM32Cube＿FW＿F0＿V1．11．0ProjectsSTM32F030R8－NucleoExamplesDMADMA＿FLASHToRAMMDK－ARMProject．uvprojx

如圖，有一些存儲(chǔ)在 Flash 的數(shù)據(jù)需要搬運(yùn)到 RAM 區(qū)的一個(gè)數(shù)組。通常我們可以用如下的代碼實(shí)現(xiàn)：

for（i＝0；i＜buffer＿size；i＋＋）

   aDST＿Buffer［i］ ＝ aSRC＿Const＿Buffer［i］；

上面這個(gè)操作是 CPU 親自完成的，首先把數(shù)據(jù)裝進(jìn)自己的寄存器，再把寄存器中的數(shù)據(jù)存放到目的地址。在例中所示這種數(shù)據(jù)比較少的情況下，這種搬運(yùn)工作可以說瞬間就完成了。但如果數(shù)據(jù)量比較大，比如說要往顯示屏刷新顯示數(shù)據(jù)，就要占用 CPU 大量的時(shí)間了。這時(shí)候 CPU 就可以叫來 DMA 來干這件苦差事。DMA 就是芯片中的苦力集中營。跟苦力需要交代清楚的最基本的事情就是：從哪兒搬到哪兒，貨物有多少，搬一次還是有貨物源源不斷的到來，需要循環(huán)不斷的搬。讓我們看一下代碼，主程序非常簡單，調(diào)用 DMA＿Config（）； 進(jìn)行了一下配置后就自己該干嘛干嘛去了。2．代碼

像串口工程代碼聲明了串口類型的 Handle一樣，這里聲明了一個(gè) DMA 類型的 Handle 來負(fù)責(zé) DMA 模塊的處理。

DMA＿HandleTypeDef     DmaHandle；

需要注意的地方：

＿＿HAL＿RCC＿DMA1＿CLK＿ENABLE（）；

使能模塊時(shí)鐘，使能模塊時(shí)鐘，使能模塊時(shí)鐘！重要的事情要說3遍。在使用任何一個(gè)模塊之前首先要使能該模塊的時(shí)鐘，這是經(jīng)常被忘記的一件事兒。這個(gè)功能在老型號(hào)單片機(jī)里是沒有的。在不使用某模塊時(shí)，徹底關(guān)斷其時(shí)鐘可以達(dá)到最大節(jié)省功耗的目的。

初始化參數(shù)（DmaHandle．Init．）：

Direction  從外設(shè)到內(nèi)存，從內(nèi)存到內(nèi)存，還是從內(nèi)存到外設(shè)？PeriphInc  每傳完一個(gè)數(shù)后外設(shè)地址是否自增1MemInc  每傳完一個(gè)數(shù)后內(nèi)存地址是否自增1PeriphDataAlignment  外設(shè)地址對齊方式，Byte，Halfword or WordMemDataAlignment  內(nèi)存地址對齊方式，Byte，Halfword or WordMode  單次，還是循環(huán)模式Priority  優(yōu)先級(jí)初始化參數(shù)（DmaHandle．Instance）：

DMA模塊中有多個(gè)通道，此參數(shù)指明使用哪一個(gè)通道。

這個(gè)代碼調(diào)用 HAL＿DMA＿Start＿IT 這個(gè)函數(shù)啟動(dòng)了 DMA 傳輸，當(dāng)數(shù)據(jù)搬運(yùn)完后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)完成中斷，并調(diào)用回調(diào)函數(shù) TransferComplete。在HAL層驅(qū)動(dòng)中，已經(jīng)完成了 DMA 中斷所要做的基本處理，比如根據(jù)中斷類型清除相應(yīng)中斷標(biāo)志等。在回調(diào)函數(shù)中用戶可以什么都不做，也可以根據(jù)需要添加代碼，比如此例中用點(diǎn)亮 LED 燈的方式來標(biāo)志傳輸完成。

3．串口如何使用 DMA 傳輸前面的例子是用軟件的方式觸發(fā) DMA 傳輸，在應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)用到由某個(gè)事件觸發(fā)的情況。比如通過串口發(fā)送，接收中斷來觸發(fā) DMA 傳輸。

我們打開下面這個(gè)例子：

STM32Cube＿FW＿F0＿V1．11．0ProjectsSTM32F030R8－NucleoExamplesUARTUART＿TwoBoards＿ComDMAMDK－ARM Project．uvprojx

在串口初始化的回調(diào)函數(shù) HAL＿UART＿M(jìn)spInit（UART＿HandleTypeDef ＊huart）中：

a 聲明了兩個(gè) DMA 類型的 Handle： hdmatx 和 hdmarxb 初始化這兩個(gè) Handlec 把這兩個(gè) Handle 和串口的 UartHandle 連接起來＿＿HAL＿LINKDMA（huart， hdmatx， hdma＿tx）；

＿＿HAL＿LINKDMA（huart， hdmarx， hdma＿rx）；

在串口及其關(guān)聯(lián) DMA 通道初始化完成后，既可以啟動(dòng)DMA方式的接收和發(fā)送。從下圖中可以看到接收 HAL＿UART＿Receive＿DMA 的調(diào)用過程，發(fā)送調(diào)用過程類似：

下圖是UART中斷，和DMA中斷的觸發(fā)調(diào)用過程。USART1模塊產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)仍然進(jìn)USART1的中斷向量，DMA模塊傳輸完成或傳輸過程中產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)進(jìn) DMA 中斷向量。

如果沒有迫切的需要，DMA 模塊了解一下就行了。沒有必要在細(xì)節(jié)上過多糾纏，即使現(xiàn)在搞懂了，過兩三個(gè)月估計(jì)也忘了。建議在真正用到大量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)再仔細(xì)研究和優(yōu)化相關(guān)代碼。

參考資料：

PM0215  STM32F0xxx Cortex－M0 programming manualUM1785 Description of STM32F0 HAL and low－layer driversSTM32F030 Datasheet