DMA直接存储器存取（STM32标准库学习笔记）

小李不想当小白2026-09-19 19:19

在上一章《ADC模数转换器（STM32标准库学习笔记）》中，我们学习了如何利用ADC将模拟信号转换为数字量，并通过OLED屏幕实时显示采集结果。然而在实际开发中，无论是ADC多通道连续采集，还是大量数据的搬运，如果每次都依赖CPU逐字节处理，不仅会占用大量CPU时间，还会降低系统的实时响应能力。那么，有没有一种方式，可以让数据在硬件层面自动完成搬运，从而把CPU解放出来呢？答案就是本章要介绍的DMA（Direct Memory Access）直接存储器存取。

DMA是STM32中一个非常重要的外设，它可以在无需CPU干预的情况下，实现外设与存储器、存储器与存储器之间的高速数据传输。本章将围绕DMA展开，从DMA的基本概念、存储器映像、硬件框图入手，逐步深入到DMA的基本结构、请求机制、数据宽度与对齐等核心知识点，并结合两个实战实例------DMA数据转运和DMA+ADC多通道采集，帮助大家真正掌握DMA的配置方法与使用技巧。最后，还会对实例中遇到的典型问题进行复盘总结，方便大家在遇到类似问题时快速定位解决。

如果觉得有收获可以为我的文章点点小赞，这将激励我创作更好的内容！谢谢！

一、DMA直接存储器存取

1.1 DMA简介

DMA（Direct Memory Access）直接存储器存取

DMA可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，节省了CPU的资源

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

STM32F103C8T6 DMA资源：DMA1（7个通道）

1.2 存储器映像

我们一般习惯把运行内存 叫SRAM，外设寄存器就直 接叫寄存器或者叫外设 ，但其实外设寄存器本质上也是SRAM

1.3 DMA框图

Flash是主闪存，SRAM是运行内存，各个外设，都可以看成是寄存器，也是一种SRAM存储器

寄存器是一种特殊的存储器，一方面，CPU可以对寄存器进行读写，就像读写运行内存一样，另一方面，寄存器的每一位背后，都连接了一根导线，这些导线可以用于控制外设电路的状态，比如置引脚的高低电平、导通和断开开关、切换数据选择器，或者多位组合起来，当做计数器、数据寄存器，等等等等

所以，寄存器是连接软件和硬件的桥梁，软件读写寄存器，就相当于在控制硬件的执行

既然外设就是寄存器，寄存器就是存储器，那使用DMA进行数据转运，就都可以归为一类问题了，就是从某个地址取内容，再放到另一个地址去

总线矩阵中，DCode总线是专门访问Flash的，系统总线是访问其他东西的

注意一下Flash,它是ROM只读存储器的一种，如果通过总线直接访问的话，无论是CPU，还是DMA，都是只读的，只能读取数据，而不能写入。如果你DMA的目的地址，填了Flash的区域，那转运时就会出错

1.4 DMA基本结构

※ DMA转运所需要的条件

第一，就是开关控制，DMA_Cmd必须使能 ；

第二，就是传输计数器必须大于0 ；

第三，就是触发源，必须有触发信号，触发一次，转运一次，传输计数器自减一次

当传输计数器等于0，且没有自动重装时，这时无论是否触发，DMA都不会再进行转运了，此时就需要DMA_Cmd,给DISABLE,关闭DMA，再为传输计数器写入一个大于0的数，再DMA Cmd,给ENABLE,开启DMA，DMA才能继续工作

注意一下，写传输计数器时，必须要先关闭DMA，再进行，不能在DMA开启时，写传输计数器，这是手册里的规定

1.5 DMA请求

1.6 数据宽度与对齐

1.7 数据转运+DMA

1.8 ADC扫描模式+DMA

1.9 实例一 8.1.1 DMA数据转运

可能用到的库函数:

//Delnit,恢复缺省配置

void DMA_DeInit(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);

//Init,初始化

void DMA_Init(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);

//Structlnit,结构体初始化

void DMA_StructInit(DMA_InitTypeDef* DMA_InitStruct);

//Cmd，使能

void DMA_Cmd(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, FunctionalState NewState);

//ITConfig，中断输出使能

void DMA_ITConfig(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint32_t DMA_IT, FunctionalState NewState);

//DMA设置当前数据寄存器

void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint16_t DataNumber);

//DMA 获取当前数据寄存器

uint16_t DMA_GetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx);

//获取标志位状态

FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG);

//清除标志位

void DMA_ClearFlag(uint32_t DMAy_FLAG);

//获取中断状态

ITStatus DMA_GetITStatus(uint32_t DMAy_IT);

//清除中断挂起位

void DMA_ClearITPendingBit(uint32_t DMAy_IT);

※ 初始化DMA的基本流程

第一步，RCC开启DMA的时钟；

第二步，就可以直接调用DMA Init,初始化这里的各个参数了，包括外设和存储器站点的起始地址、数据宽度、地址是否自增、方向、传输计数器、是否需要自动重装、选择触发源、通道优先级，所有的参数，通过一个结构体，就可以配置好了； 之后，就可以进行开关控制，DMA Cmd，给指定的通道使能，就完成了

注意！！！如果你选择的是硬件触发，不要忘了在对应的外设调用一下XXX_DMACmd,开启一下触发信号的输出

如果你需要DMA的中断，那就调用DMA_ITConfig，开启中断输出 ,然后写中断函数就行了再在NVIC里，配置相应的中断通道，

最后，在运行的过程中，如果转运完成，传输计数器清0了 ,这时想再给传输计数器赋值的话,就DMA失能、DMA使能，写传输计数器、这样就行了;

MyDMA .c ↓

-----------------------------

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
uint16_t MyDMA_Size;		//定义全局变量，用于记住Init函数的Size，供Transfer函数使用
/**
函    数：DMA初始化
参    数：AddrA 原数组的首地址
参    数：AddrB 目的数组的首地址
参    数：Size 转运的数据大小（转运次数）
返 回 值：无
*/
void MyDMA_Init(uint32_t AddrA,uint32_t AddrB,uint16_t Size)
{
MyDMA_Size = Size;		//将Size写入到全局变量，记住参数Size
/开启时钟/
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
/DMA初始化/
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;								//外设基地址，给定形参AddrA
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设数据宽度，选择字节
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;	//外设地址自增，选择使能
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;										//存储器基地址，给定形参AddrB
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;	//存储器数据宽度，选择字节
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;					//存储器地址自增，选择使能
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;							//数据传输方向，选择由外设到存储器（外设作为发送方）
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size; 							//转运的数据大小（转运次数）
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;					//模式，选择正常模式
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;						//存储器到存储器，选择使能
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;	//优先级，选择中等
DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);
/DMA使能/
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);		//这里先不给使能，初始化后不会立刻工作，等后续调用Transfer后，再开始
}
/**
函    数：启动DMA数据转运
参    数：无
返 回 值：无
*/
void MyDMA_Transfer(void)
{
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);										//DMA失能，在写入传输计数器之前，需要DMA暂停工作
DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,MyDMA_Size);	//写入传输计数器，指定将要转运的次数
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);										//DMA使能，开始工作
while( DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);//等待DMA工作完成
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);											//清除工作完成标志位
}

-----------------------------

main. c ↓

-----------------------------

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MyDMA.h"
uint8_t DateA[] = {0x01,0x02,0x03,0x04};	//定义测试数组DataA，为数据源
uint8_t DateB[] = {0,0,0,0};							//定义测试数组DataB，为数据目的地
int main(void)
{
/模块初始化/
OLED_Init();
MyDMA_Init( (uint32_t)DateA, (uint32_t)DateB,4);	//DMA初始化，把源数组和目的数组的地址传入

/*显示静态字符串*/
OLED_ShowString(1,1,"DateA:");
OLED_ShowString(3,1,"DateB:");

/*显示数组的首地址*/
OLED_ShowHexNum(1,8,(uint32_t)DateA,8);
OLED_ShowHexNum(3,8,(uint32_t)DateB,8);

OLED_ShowHexNum(2,1,	DateA[0],2);
OLED_ShowHexNum(2,4,	DateA[1],2);
OLED_ShowHexNum(2,7,	DateA[2],2);
OLED_ShowHexNum(2,10,	DateA[3],2);

OLED_ShowHexNum(4,1,	DateB[0],2);
OLED_ShowHexNum(4,4,	DateB[1],2);
OLED_ShowHexNum(4,7,	DateB[2],2);
OLED_ShowHexNum(4,10,	DateB[3],2);

while(1)
{
	DateA[0] ++;	//变换测试数据
	DateA[1] ++;	//
	DateA[2] ++;	//
	DateA[3] ++;	//
	
	OLED_ShowHexNum(2,1,	DateA[0],2);
	OLED_ShowHexNum(2,4,	DateA[1],2);
	OLED_ShowHexNum(2,7,	DateA[2],2);
	OLED_ShowHexNum(2,10,	DateA[3],2);

	OLED_ShowHexNum(4,1,	DateB[0],2);
	OLED_ShowHexNum(4,4,	DateB[1],2);
	OLED_ShowHexNum(4,7,	DateB[2],2);
	OLED_ShowHexNum(4,10,	DateB[3],2);
	
	Delay_ms(20);
	
	MyDMA_Transfer();//使用DMA转运数组，从DataA转运到DataB
	
	OLED_ShowHexNum(2,1,	DateA[0],2);
	OLED_ShowHexNum(2,4,	DateA[1],2);
	OLED_ShowHexNum(2,7,	DateA[2],2);
	OLED_ShowHexNum(2,10,	DateA[3],2);

	OLED_ShowHexNum(4,1,	DateB[0],2);
	OLED_ShowHexNum(4,4,	DateB[1],2);
	OLED_ShowHexNum(4,7,	DateB[2],2);
	OLED_ShowHexNum(4,10,	DateB[3],2);

	Delay_ms(1000);

}
}

-----------------------------

1.10 实例二 8.2.1 DMA+AD多通道

MyDMA .c ↓

-----------------------------

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
uint16_t AD_Value[4];		//定义用于存放AD转换结果的全局数组
/**
函    数：AD初始化
参    数：无
返 回 值：无
*/
void AD_Init(void)
{
/开启时钟/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);		//开启ADC1的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);	//开启GPIOA的时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);			//开启DMA1的时钟
/设置ADC时钟/
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);			//选择时钟6分频，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz
/GPIO初始化/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);	//将PA0、PA1、PA2和PA3引脚初始化为模拟输入
/规则组通道配置/
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);	//规则组序列1的位置，配置为通道0
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,2,ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2,3,ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_3,4,ADC_SampleTime_55Cycles5);
/ADC初始化/	
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;		//连续转换，使能，每转换一次规则组序列后立刻开始下一次转换
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//数据对齐，选择右对齐
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//外部触发，使用软件触发，不需要外部触发
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;		//模式，选择独立模式，即单独使用ADC1
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;								//通道数，为4，扫描规则组的前4个通道
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;					//扫描模式，使能，扫描规则组的序列，扫描数量由ADC_NbrOfChannel确定
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
/DMA初始化/
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;		//外设基地址，给ADC1的转运通道的DR寄存器
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //外设数据宽度，选择半字，对应16为的ADC数据寄存器
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;	//外设地址自增，选择失能，始终以ADC数据寄存器为源
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;				//存储器基地址，给定存放AD转换结果的全局数组AD_Value
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;	//存储器数据宽度，选择半字，与源数据宽度对应
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;						//存储器地址自增，选择使能，每次转运后，数组移到下一个位置
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;								//数据传输方向，选择由外设到存储器（外设是发送方），ADC数据寄存器转到数组
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4; 														//转运的数据大小（转运次数），与ADC通道数一致
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;										//模式，选择循环模式，与ADC的连续转换一致
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;											//存储器到存储器，选择失能，数据由ADC外设触发转运到存储器
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;							//优先级，选择中等
DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);												//将结构体变量交给DMA_Init，配置DMA1的通道1
/DMA和ADC使能/
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);//DMA1的通道1使能
ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);			//ADC1触发DMA1的信号使能
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);					//ADC1使能
/ADC校准/
ADC_ResetCalibration(ADC1);		//固定流程，内部有电路会自动执行校准
while( ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET );
ADC_StartCalibration(ADC1);
while( ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
/ADC触发/
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);	//软件触发ADC开始工作，由于ADC处于连续转换模式，故触发一次后ADC就可以一直连续不断地工作
}
//void AD_GetValue(void)
//{
//	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,DISABLE);
//	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1,4);
//	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
//	
////	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);	
//	
//	while( DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);
//	DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);
//}

-----------------------------

main. c ↓

-----------------------------

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"
int main(void)
{
/模块初始化/
OLED_Init();
AD_Init();
/*显示静态字符串*/
OLED_ShowString(1,1,"AD0:");
OLED_ShowString(2,1,"AD1:");
OLED_ShowString(3,1,"AD2:");
OLED_ShowString(4,1,"AD3:");

while(1)
{
//		AD_GetValue();
	OLED_ShowNum(1,5,AD_Value[0],4);
	OLED_ShowNum(2,5,AD_Value[1],4);
	OLED_ShowNum(3,5,AD_Value[2],4);
	OLED_ShowNum(4,5,AD_Value[3],4);
	
	Delay_ms(100);
}
}

-----------------------------

1.11 问题

1.出现的问题：写完实例二 8.2.1 DMA+AD多通道的代码后，运行时产生了如下错误

显示的数值均保持不变

问题产生的原因： DMA初始化中的DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; 存储器数据宽度设置时出错，选择成了字节，没与源数据宽度DMA_PeripheralDataSize_HalfWord的半字对应

解决方法：修改为DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_ HalfWord ;

2. 出现的问题：解决上一个问题后仍显示不正常，所有数据均保持1640

问题产生的原因：DMA初始化中的 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC1->DR;外设基地址给错，把基地址给成了ADC1的DR寄存器的数据， 漏了取地址&符号

解决方法：修改为 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =(uint32_t) & ADC1->DR;

随后显示正常

二、总结

本文围绕STM32F103C8T6的DMA直接存储器存取展开，系统梳理了DMA的核心概念、硬件结构、工作流程与实战应用。

在原理层面，DMA能够在无需CPU干预的情况下，实现外设与存储器、存储器与存储器之间的高速数据转运，从而显著节省CPU资源。STM32F103C8T6提供DMA1的7个通道，每个通道均支持软件触发和特定的硬件触发。理解存储器映像与DMA框图是掌握DMA的基础：Flash为只读存储器，SRAM为运行内存，外设寄存器本质上也是SRAM，因此DMA数据转运可统一归结为从某个地址取内容、再放到另一个地址的过程。

在配置层面，DMA基本结构的关键在于三个转运条件：DMA_Cmd使能、传输计数器大于0、触发信号有效。初始化流程遵循固定步骤：RCC开启时钟、DMA_Init配置参数、DMA_Cmd使能通道；若使用硬件触发，还需在外设中开启触发信号输出；若需中断，则配置DMA_ITConfig与NVIC。此外，写传输计数器前必须先关闭DMA，这是手册中的明确规定。

在实战层面，实例一通过DMA实现数组数据转运，展示了正常模式下的基本用法；实例二结合ADC扫描模式与DMA多通道采集，展示了循环模式下外设到存储器的连续数据搬运。两个实例均配套完整的库函数调用与代码实现，可直接运行验证。

在问题排查层面，实例二运行中出现的两类典型错误值得注意：一是存储器数据宽度设置与源数据宽度不一致，导致显示数值保持不变；二是外设基地址漏写取地址符号&，导致所有数据保持同一固定值。这两个问题均源于DMA初始化参数配置细节，解决后即可恢复正常显示。

总体而言，DMA是STM32开发中提升数据传输效率的重要外设。掌握其原理、配置流程与常见问题排查方法，能够为后续更复杂的嵌入式应用打下坚实基础。

都看这了点点赞吧！

相关推荐
朝发如雪1 小时前
快速掌握单片机基础（6）（数据处理与传送指令）（跳转与分支指令）（栈操作与混合编程）（程序状态寄存器操作指令）（内存映射）
单片机·arm
blue_ice .1 小时前
Verilog DDS 数字信号发生器：DAC 输出模拟波形与 ADC 回采观测
开发语言·单片机·嵌入式硬件·fpga开发
深圳市恒锐丰科技杨生2 小时前
EG4318 / EG4319 / EG4320 铅酸电池三段式充电副边管理芯片｜屹晶 EGmicro
嵌入式硬件·硬件工程
深圳市恒锐丰科技杨生2 小时前
EG1253 电流模式 PWM 控制器｜屹晶 EGmicro
嵌入式硬件·硬件工程
远翔调光芯片^138287988722 小时前
ECP5702能芯科技PD取电芯片在市场上的优势有哪些？
开发语言·人工智能·单片机·嵌入式硬件·智能家居
时空自由民.2 小时前
WSL解决USB 串口连接问题与linux串口权限问题
linux·单片机
2601_949950633 小时前
练题簿在线练题全流程：从资料导入到模拟考试与错题复盘
学习·考研·小程序·刷题·小程序推荐
2601_965384263 小时前
口腔黏膜清洁的工程化路径：从表面形貌表征到清洁策略匹配
经验分享·笔记
泡泡鱼（敲代码中）3 小时前
Python 容器类型学习笔记：列表、元组、字典、集合
开发语言·笔记·python·pycharm
热门推荐
01国内可直接用、免费额度/永久免费的大模型API清单（含 SiliconFlow、火山、阿里、智谱、百度、Kimi、DeepSeek、DMXAPI 等）02GitHub 镜像站点03历年考研数学一、数学二、数学三真题试卷及答案PDF04蜘蛛磁力 搜索引擎大全，如何使用蜘蛛磁力查找磁力链接05微信历史版本含下载地址（ Windows PC | 安卓 | MAC ）及设置微信不更新06人工智能（AI）发展史：详细里程碑072026 国产 AI 大模型横评：DeepSeek、通义千问、Kimi、文心一言、星火、豆包谁更能打？08ZCode 周末送额度活动开启：3 亿 Token 免费领取09数学公理体系大全:第六章 选择公理的等价形式及证明10【一等奖版】2026 国赛 A题 药材的烘干问题