STM32进阶 DMA 直接存储访问

DMA控制器介绍:

直接存储器存取(Direct Memory Access,DMA),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。无须CPU干预,数据可以通过DMA快速地移动,这就节省了CPU的资源来做其他操作。

有些芯片没有DMA2。

2个DMA控制器有12个通道(DMA1有7个通道,DMA2有5个通道),每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求,还有一个仲裁器来协调各个DMA请求的优先权。

DMA控制器和Cortex™-M3核心共享系统数据总线,执行直接存储器数据传输。当CPU和DMA同时访问相同的目标(RAM或外设)时,DMA请求会暂停CPU访问系统总线达若干个周期,总线仲裁器(在总线矩阵中处理CPU和DMA的优先级)执行循环调度,以保证CPU至少可以得到一半的系统总线(存储器或外设)带宽。

要注意的是DMA2只存在于大容量产品和互联型产品中。

DMA框图

DMA请求

如果外设要想通过DMA来传输数据,必须先给DMA控制器发送DMA请求,DMA控制器收到请求信号之后,控制器会给外设一个应答信号,当外设得到控制器的应答信号后,外设会立即释放它的请求。

DMA有DMA1和DMA2两个控制器,DMA1有7个通道,DMA2有5个通道,不同DMA控制器的通道对应着不同的外设请求,这决定了我们在软件编程上该怎么设置。

通道

DMA具有12个独立可编程的通道,其中 DMA1有7个通道,DMA2有5个通道,每个通道对应不同的外设的DMA请求。虽然每个通道可以接收多个外设的请求,但是同一时间只能接收一个,不能同时接收多个。

仲裁器

当发生多个DMA通道请求时,就意味着有先后响应处理的顺序问题,这个就由仲裁器管理。仲裁器管理DMA通道请求分为两个阶段。

第一阶段属于软件阶段,可以在DMA_CCRx寄存器中设置,有4个等级非常高、高、中和低四个优先级。

第二阶段属于硬件阶段,如果两个或以上的DMA通道请求设置的优先级一样,则他们优先级取决于通道编号,编号越低优先权越高,比如通道 0 高于通道 1。

在大容量产品和互联型产品中,DMA1控制器拥有高于DMA2控制器的优先级。

传输方向

存储器到外设,外设到存储器,存储器到存储器。这里的存储器指的是ROM和RAM。注意DMA没有办法把数据从RAM传输到ROM(flash)

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