KA_IX

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STM32 DMA原理框图

2021-9-17 16:23:35 显示全部楼层
DMA的定义

直接存储器存取(Direct Memory Access,DMA)是计算机科学中的一种内存访问技术。它允许某些电脑内部的硬体子系统(电脑外设),可以独立地直接读写系统存储器,而不需绕道 CPU。在同等程度的CPU负担下,DMA是一种快速的数据传送方式。它允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依于 CPU的大量中断请求。

DMA有什么用?

直接存储器存取用来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的干预,通过DMA数据可以快速地移动。这就节省了CPU的资源来做其他操作。

有多少个DMA资源?

有两个DMA控制器,DMA1有7个通道,DMA2有5个通道。

数据从什么地方送到什么地方?

  • 外设到SRAM(I2C/UART等获取数据并送入SRAM);
  • SRAM的两个区域之间;
  • 外设到外设(ADC读取数据后送到TIM1控制其产生不同的PWM占空比);
  • SRAM到外设(SRAM中预先保存的数据送入DAC产生各种波形);
  • 还有一些目前还搞不清楚的。

DMA可以传递多少数据?


传统的DMA的概念是用于大批量数据的传输,但是我理解,在STM32中,它的概念被扩展了,也许更多的时候快速是其应用的重点。数据可以从1~65535个。

DMA控制器与仲裁器是什么

现在越来越多的单片机采用DMA技术,提供外设和存储器之间或者存储器之间的高速数据传输。当 CPU 初始化这个传输动作,传输动作本身是由 ==DMA 控制器== 来实行和完成。STM32就有一个DMA控制器,它有7个通道,每个通道专门用来管理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请求可能会停止 CPU访问系统总线达若干个周期,总线仲裁器执行循环调度,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。

在发生一个事件后,外设发送一个请求信号到DMA控制器。DMA控制器根据通道的优先权处理请求。当DMA控制器开始访问外设的时候,DMA控制器立即发送给外设一个应答信号。当从DMA控制器得到应答信号时,外设立即释放它的请求。一旦外设释放了这个请求,DMA控制器同时撤销应答信号。如果发生更多的请求时,外设可以启动下次处理。
总之,每个DMA传送由3个操作组成:
  
1. 从外设数据寄存器或者从DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元执行加载操作。
2. 存数据到外设数据寄存器或者存数据到DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元。
3. 执行一次DMA_CNDTRx寄存器的递减操作。该寄存器包含未完成的操作数目。
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DMA原理框图

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