stm32.cube（九）——HAL.DMA

DMA会在不同的寄存器/ram/存储设备之间建立通道，自动传输数据，以达到解放CPU的目的。

比如你想用DAC模块去输出一段特定的波形，就要让CPU将预设的数值不断写入DAC的寄存器。这时CPU被DAC任务长期占用，系统处理其他任务和响应其他事件的能力被大幅降低。

在实际应用里，经常有一些繁重的读写操作。这些操作不需要经过计算，却依然占用了大量的CPU资源，遇到这种情况就要考虑使用DMA了。

我开发板上的stm芯片上共有7个dma通道，它可以建立7个DMA连接。但是DMA控制器只有一个，所以同时只能有一个DMA连接被相应。

针对每一个DMA频道，都要初始化它的控制寄存器，来看一下DMA的init结构体的原型：

/**

* @brief DMA Configuration Structure definition

*/

typedef struct

{

uint32_t Direction; /*!< Specifies if the data will be transferred from memory to peripheral,

from memory to memory or from peripheral to memory.

This parameter can be a value of @ref DMA_Data_transfer_direction */

uint32_t PeriphInc; /*!< Specifies whether the Peripheral address register should be incremented or not.

This parameter can be a value of @ref DMA_Peripheral_incremented_mode */

uint32_t MemInc; /*!< Specifies whether the memory address register should be incremented or not.

This parameter can be a value of @ref DMA_Memory_incremented_mode */

uint32_t PeriphDataAlignment; /*!< Specifies the Peripheral data width.

This parameter can be a value of @ref DMA_Peripheral_data_size */

uint32_t MemDataAlignment; /*!< Specifies the Memory data width.

This parameter can be a value of @ref DMA_Memory_data_size */

uint32_t Mode; /*!< Specifies the operation mode of the DMAy Channelx.

This parameter can be a value of @ref DMA_mode

@note The circular buffer mode cannot be used if the memory-to-memory

data transfer is configured on the selected Channel */

uint32_t Priority; /*!< Specifies the software priority for the DMAy Channelx.

This parameter can be a value of @ref DMA_Priority_level */

} DMA_InitTypeDef;

• Direction的值表示通道类型，外设到ram、ram到外设、ram到ram。

• PeriphInc和MemInc表示外设和ram地址要不要递增。像上述的DAC例子，ram的地址一定是递增的，而外设寄存器的地址则无需递增。

• PeriphDataAlignment和MemDataAlignment表示外设和ram的字节宽度，有一个字节，半字和全字。这将决定上面的增量模式里，一次读取数据的大小。

• Mode有两种，普通和循环。普通模式下一次DMA请求处理完成后就不再传输数据。

• Priority是DMA频道的优先级，一共4个，如果优先级相同，频道号小的通道率先被响应。

这些属性被设置完毕后，在Init函数里会将它写入控制寄存器。

/* Get the CR register value */

tmp = hdma->Instance->CCR;

/* Clear PL, MSIZE, PSIZE, MINC, PINC, CIRC, DIR bits */

tmp &= ((uint32_t)~(DMA_CCR_PL | DMA_CCR_MSIZE | DMA_CCR_PSIZE |

DMA_CCR_MINC | DMA_CCR_PINC | DMA_CCR_CIRC |

DMA_CCR_DIR));

/* Prepare the DMA Channel configuration */

tmp |= hdma->Init.Direction |

hdma->Init.PeriphInc | hdma->Init.MemInc |

hdma->Init.PeriphDataAlignment | hdma->Init.MemDataAlignment |

hdma->Init.Mode | hdma->Init.Priority;

/* Write to DMA Channel CR register */

hdma->Instance->CCR = tmp;

在初始化完毕后，只需要将源地址、起始地址、传输总长写入寄存器，再使能该频道即可。

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start (DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);

HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);

这个DMA_HandleTypeDef *hdma是用C实现面向对象设计的一个典型的例子。当我们创建一个DMA频道时，必须要先建立一个DMA_HandleTypeDef类型的结构体变量，这个行为实际上就是创建了一个DMA类的实例。

typedef struct __DMA_HandleTypeDef

{

DMA_Channel_TypeDef *Instance; /*!< Register base address */

DMA_InitTypeDef Init; /*!< DMA communication parameters */

HAL_LockTypeDef Lock; /*!< DMA locking object */

HAL_DMA_StateTypeDef State; /*!< DMA transfer state */

void *Parent; /*!< Parent object state */

void (* XferCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer complete callback */

void (* XferHalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA Half transfer complete callback */

void (* XferErrorCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer error callback */

__IO uint32_t ErrorCode; /*!< DMA Error code */

} DMA_HandleTypeDef;

这个结构体除了包含有init结构体、锁、DMA寄存器指针、状态变量、错误变量之外，还包含了一些callback函数的指针。它甚至有一个父类指针，只要将该指针指向一些adc、uart等外设的handle类，就等于完成了继承。

除了有init和start函数外、HAL里还提供常规的DMA中断处理函数，等待DMA传输，获取DMA状态的一些函数，结构上与前面的adc、flash等类似，就不做叙述了。

四、例子

来看一个串口用dma收发的例子。

首先是写收发两个频道的控制寄存器：

/*##-3- Configure the DMA ########