代码收藏家 STM32 DMA原理详解及代码示例
1.什么是DMA？
DMA：Direct Memory Access，直接存储器存取。是一种计算机系统中用于高效地实现数据传输的技术。DMA允许外设设备（如硬盘、显卡、网络适配器等）直接访问主内存，而不需要CPU的干预。
2.DMA的作用
DMA传输是将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间，提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。这种数据传输不经过CPU，因此CPU可以专注于处理其他复杂的事物，提高了CPU的利用率。DMA最常见的用法是配合ADC的扫描模式，因为ADC规则组扫描有数据覆盖的缺陷。
3.DMA通道
STM32系列最多有12个独立可配置的通道： DMA1（7个通道）， DMA2（5个通道）；每个通道都支持软件触发和特定的硬件触发（红框）。
DMA请求映象
在同一个DMA模块上，多个请求间的优先权可以通过软件编程设置（共有四级：很高、高、中等和低），优先权设置相等时由硬件决定（请求0优先于请求1，依此类推）。
4.DMA框图
下面对该框图进行详细解释：
DMA的工作流程：
1.首先外设向DMA发送请求；
2.DMA控制器收到请求，触发DMA工作；
3.DMA控制器从AHB外设获取ADC采集的数据，存储到DMA通道中；
4.DMA控制器的DMA总线与总线矩阵协调，使用AHB把外设ADC采集的数据经由DMA通道存放到SRAM中。这个数据的传输过程中，完全不需要内核的参与，也就是不需要CPU的参与，实现了硬件自动化。绿色箭头代表了整体的线路流程。
Cortex-M3内核：包含CPU、内核外设等。
Dcode总线：专门访问Flash
系统总线：访问其他东西
DMA1有7个通道：各个通道可以分别设置他们转运的源地址与目的地址，所以各个通道可以独立的工作。
仲裁器：虽然多个通道可以独立转运数据，但是DMA总线只有一条，所以所有的通道都只能分时复用这一条DMA总线。如果产生了冲突，就会由仲裁器，根据通道的优先级，决定谁先用谁后用。
总线矩阵也有个仲裁器，如果DMA与CPU都想访问同一个目标，那么DMA就会暂停CPU的访问，防止发生冲突，不过总线仲裁器，仍然会保证CPU得到一般的带宽，使CPU能正常工作。这就是仲裁器的作用（调度各个通道）。
AHB从设备：就是DMA的寄存器。配置DMA参数。CPU可以通过CPU→系统→总线矩阵→AHB从设备；配置DMA。
DMA请求：就是DMA硬件触发源。
Flash接口控制器：因为Flash是只读的，不能写，配置Flash接口，可以向Flash写入数据
SRAM：是运行内存，读写都没问题
5.DMA简化结构图
起始地址：决定了方向（从哪里来到哪里去）
数据宽度：指定一次转运要按照多大的数据宽度来进行，数据宽度如下：
字节（Byte）8位、半字（HalfWord）16位、字（Word）32位
地址是否自增：指定一次转运完成之后，下一次转运，是不是要把地址移动到下一个位置去，相当于是指针p++的意思，比如ADC扫描模式。
传输计数器：指定总共需要转运几次。是一个自减计数器，比如写个5，DMA只能进行5次数据转运，转运过程中，每转运一次，计数器就自动减1，当传输计数器减到0之后，DMA就不会再进行数据转运了，另外，减到0之后，之前自增的地址，也会恢复到起始地址的位置。以方便之后DMA开始新一轮的转运。如果转运完成，传输计数器清0，这时再想给传输计数器赋值的话，先DMA失能-→写传输计数器→DMA使能。
自动重装器：传输计数器减到0之后，是否恢复到最初的值，如果不用自动重装器，转运一次,DMA就结束了。如果使用自动重装器，计数器减到0后，就会立即重装到初始值5。自动重装器决定了转运的模式：单次模式or循环模式。
DMA的触发控制：触发，就是决定DMA需要在什么时机进行转运的。触发源有硬件触发or软件触发。具体选择哪个触发源，由M2M（Memory to Memory）参数决定。
1：软件触发，执行逻辑是：以最快的速度，连续不断地触发DMA,争取早日传输书计数器清零，完成这一轮的转换。软件触发与循环模式不能同时使用，因为软件触发就是想把计数器清零，循环模式是清零后自动重装。如果同时用的话，DMA就停不下来了。
2：硬件触发：通过硬件的触发源触发DMA转运。
注：DMA的每个通道都有一个数据选择器，可以选择软件触发or硬件触发。每个通道的硬件触发源都是不同的。如果是软件触发的话，选择哪个通道都无所谓了。
6.数据转运＋DMA
该图展示了源地址与目的地址都自增的情况，通过软件触发DMA转运。外设与存储器每进行一次转运后，地址都对应++。
7.ADC扫描模式+DMA
左边有7个通道，触发一次后，七个通道依次进行AD转换，转换结果都放到ADC_DR寄存器中，我们要做的是，在每个单独的通道转换完成之后，进行一次DMA数据转运，并且目的地址进行自增，这样数据就不会被覆盖了。
ADC如果是单次扫描，那DMA的传输计数器可以不自动重装，转换一轮就停止；如果ADC是连续扫描，那DMA就可以使用自动重装，在ADC启动下一轮转换的时候，DMA也启动下一轮转运，ADC与DMA同步工作。
8.DMA代码
#include "stm32f10x.h" // Device header
uint16_t MyDMA_Size;
void MyDMA_Init(uint32_t AddrA,uint32_t AddrB,uint16_t Size)
{
MyDMA_Size = Size;
//第一步:RCC开启DMA时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
//第二步：调用DMA_Init，初始化DMA各个参数
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
//外设站点的起始地址、数据宽度、是否自增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;
//存储器的起始地址、数据宽度、是否自增
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
//缓冲区大小（传输计数器）
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;
//传输方向
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
//选择是否是存储器到存储器（硬件出发还是软件触发）
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;
//传输模式（是否使用自动重装）
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
//优先级
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);
//给DMA通电
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);
}
//给传输计数器重新赋值
void MyDMA_Transfer(void)
{
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE); //修改计数时，需要先把DMA_Cmd失能
DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,MyDMA_Size);//设置计数器的值
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);//使能
while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET); //等待转运完成
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);//清除标志位（需要软件清除）
}
以上代码是DMA初始化部分，可直在main函数中调用，实现自己想要的功能。
