STM32f103的数电采集电路的DMA设计和使用优化程序

Posted 2020-09-23 张鹏的博客

DMA，全称为：Direct Memory Access，即直接存储器访问。DMA传输方式无需CPU直接控制传输，也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程，通过硬件为RAM与I/O设备开辟一条直接传送数据的通路，能使CPU的效率大为提高。

DMA设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤：

1．DMA时钟使能

2．DMA设置复位

3．设置DMA基地址，内存地址，输出方向参数

4．设置DMA数据大小，优先级，使用通道参数

5．DMA工作方式初始化

6．使能DMA

7．编写中断处理函数

 

前端采集模块的DMA使用主要用于ADC采集结果的传输和USART串口的数据发送传输。根据《stm32中文参考手册》的DMA请求一览表，选用了DMA1的通道1作为ADC1的数据传输通道，以及DMA1通道4作为和USART串口的数据发送传输通道。此处采用了单个DMA复用多通道的设计，是因为DMA速度足以完成这些任务，而且留下其他DMA资源以便项目以后可以扩展，达到节省资源的目的。

USART使用DMA发送数据配置和使能代码

 

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1. //DMA1的各通道配置  
2. //这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改  
3. //从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式  
4. //DMA_CHx:DMA通道CHx  
5. //cpar:外设地址  
6. //cmar:存储器地址  
7. //cndtr:数据传输量   
8. void DMA_USART_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)  
9. {  
10.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);  //使能DMA传输  
11.       
12.   DMA_DeInit(DMA_CHx);   //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值  
13.     DMA1_MEM_LEN=cndtr;  
14.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar;  //DMA外设ADC基地址  
15.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar;  //DMA内存基地址  
16.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;  //数据传输方向，从内存读取发送到外设  
17.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr;  //DMA通道的DMA缓存的大小  
18.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址寄存器不变  
19.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增  
20.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //数据宽度为8位  
21.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位  
22.     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常缓存模式  
23.     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级   
24.     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输  
25.     DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器  
26.           
27. }   
28. //开启一次DMA传输  
29. void DMA_USART_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)  
30. {   
31.     DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE );  //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道        
32.     DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx, DMA1_MEM_LEN);//DMA通道的DMA缓存的大小  
33.     DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE);  //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道   
34. }       

ADC使用DMA传送多通道数据配置和使能代码

 

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1. //DMA1的各通道配置  
2. //这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改  
3. //从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式  
4. //DMA_CHx:DMA通道CHx  
5. //cpar:外设地址  
6. //cmar:存储器地址  
7. //cndtr:数据传输量   
8. void DMA_ADC_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)  
9. {  
10.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);  //使能DMA传输  
11.       
12.     DMA_DeInit(DMA_CHx); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值  
13.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //DMA外设ADC基地址  
14.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //DMA内存基地址  
15.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //内存作为数据传输的目的地  
16.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr; //DMA通道的DMA缓存的大小  
17.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变  
18.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增  
19.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位  
20.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位  
21.     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循环缓存模式  
22.     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA通道 x拥有高优先级  
23.     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输  
24.     DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道  
25.   
26. }  
27.   
28. //开启一次DMA传输  
29. void DMA_ADC_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx)  
30. {   
31.     DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE );  //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道  
32.     DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE);  //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道   
33. }  

这里需要注意的是USART使用DMA发送数据需要每一次都重新使能，即每发送一次数据使能一下。

而ADC使用DMA传送多通道数据则只需要使能一次就可以自动循环工作，只需从数组空间读取ADC数据。