STM32：使用 DMA 时 I2S 输入不起作用
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【中文标题】STM32：使用 DMA 时 I2S 输入不起作用【英文标题】：STM32: I2S input not working when using DMA 【发布时间】：2021-12-31 00:36:38 【问题描述】：我正在尝试在单声道设置中将“STM32F401RET6 Nucleo-64”微控制器与Adafruit I2S microphone 连接起来。为了完成这项任务，我想启用 DMA。
我使用STM32 Cube IDE中的Device Configuration Tool来激活I2S3，使用以下参数：
I2S3
全双工主控 传输模式：模式主接收； 通信标准：MSB 优先（左对齐）； 数据和帧格式：32 位帧上的 24 位数据； 所选音频频率：48 kHz； 时钟源：I2S PLL 时钟； 时钟极性：低； 主时钟输出已禁用。DMA
SPI_RX3，DMA 1 流 2，外设到内存，高优先级； FIFO，阈值 = 满，数据宽度 = 半字，突发大小 = 单； 在 NVIC 设置中，为 DMA 1 Stream 2 和 SPI3 启用了中断。接下来，使用代码生成器工具自动生成起始代码。对此起始代码进行了一些更改：
设置 GPIO_PULL_DOWN 使三态始终读入 0；我已经使用示波器绘制了来自麦克风的数字数据波形。这似乎是正确的，即声音触发了麦克风，这在最重要的位中是可见的。如果我是正确的，这使得错误在于将数据读入正确的格式。 要执行单声道测量，数据表指出应该使用 100k Ohm 电阻器，这在我的设置中提供。
在我的 main.c 程序中，我正在使用 HAL 函数“HAL_I2S_Receive_DMA”来尝试填充我的 500 个样本数组。
main.c:
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
I2S_HandleTypeDef hi2s3;
DMA_HandleTypeDef hdma_spi3_rx;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_I2S3_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
int main(void)
HAL_Init();
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_I2S3_Init();
MX_DMA_Init();
/* Infinite loop */
HAL_StatusTypeDef retval; // return value
volatile int16_t data[500] = 0;
int16_t data_shifted[500];
while (1)
retval = HAL_I2S_Receive_DMA(&hi2s3, data, 500);
// for(short i=0; i<500; i++)
// data_shifted[i] = data[i] >> 14;
//
HAL_Delay(1000);
void SystemClock_Config(void)
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = 0;
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = 0;
/* Configure the main internal regulator output voltage */
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE2);
/* Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
in the RCC_OscInitTypeDef structure.
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 84;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
Error_Handler();
/* Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
Error_Handler();
static void MX_I2S3_Init(void)
hi2s3.Instance = SPI3;
hi2s3.Init.Mode = I2S_MODE_MASTER_RX;
hi2s3.Init.Standard = I2S_STANDARD_MSB;
hi2s3.Init.DataFormat = I2S_DATAFORMAT_24B;
hi2s3.Init.MCLKOutput = I2S_MCLKOUTPUT_DISABLE;
hi2s3.Init.AudioFreq = I2S_AUDIOFREQ_48K;
hi2s3.Init.CPOL = I2S_CPOL_LOW;
hi2s3.Init.ClockSource = I2S_CLOCK_PLL;
hi2s3.Init.FullDuplexMode = I2S_FULLDUPLEXMODE_ENABLE;
if (HAL_I2S_Init(&hi2s3) != HAL_OK)
Error_Handler();
// Enable DMA controller clock
static void MX_DMA_Init(void)
/* DMA controller clock enable */
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
/* DMA interrupt init */
/* DMA1_Stream2_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream2_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream2_IRQn);
/*GPIO Initialization Function */
static void MX_GPIO_Init(void)
/* GPIO Ports Clock Enable */
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
/* This function is executed in case of error occurrence. */
void Error_Handler(void)
/* Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
__disable_irq();
while (1)
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
Reports the name of the source file and the source line number
where the assert_param error has occurred.
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
当我调试代码并在“main.c”的第 34 行设置断点时，微控制器内存不会相应地更新其值。所有值都保持为零。两个 DMA 状态标志都设置为 1。 我猜这个问题与时间有关，但我直到现在才能够解决这个问题。
Link to complete source code on GitHub
Link to HAL_I2S_Receive_DMA function on GitHub
提前致谢。
【问题讨论】：
你在没有 DMA 的情况下解决了任务吗？这可能不是您的问题，但函数HAL_I2S_Receive_DMA 在收到任何内容之前返回，注释掉的循环将没有数据可处理。使用HAL_I2S_GetState 检查传输状态，或回调 - HAL_I2S_RxCpltCallback/HAL_I2S_ErrorCallback。
到目前为止，没有 DMA，我无法解决任务。我启用了 DMA，因为我认为 CPU 将忙于处理来自麦克风数据的中断，因为它以 48kHz 音频采样率和 3.3MHz 位时钟工作。然而，这只是一个假设。
【参考方案1】：
DMA 必须在 ADC 外设之前初始化，但生成的代码以错误的顺序执行初始化。众所周知，当前 STM32CubeIDE 的默认配置存在小缺陷。尝试改变
MX_GPIO_Init();
MX_I2S3_Init();
MX_DMA_Init(); // wrong order
到
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init(); // right order
MX_I2S3_Init();
要进行永久性更改，
-
打开“项目管理器”（引脚排列/时钟配置附近的选项卡）
项目管理器 → 高级设置 → 生成的函数调用
使用此列表附近的小箭头按钮将 MX_DMA_Init() 移到上方
MX_I2S3_Init()
保存项目，生成的代码将有正确的顺序
【讨论】：
感谢您的建议！我相应地更改了顺序（在代码和项目管理器中）。不幸的是，它并没有解决问题，尽管它肯定是解决方案的一部分。因此，我会继续尝试这个正确的顺序（MX_DMA_Init 在 MX_I2S3_Init 之前）。【参考方案2】：根据我的经验，
HAL_I2S_Receive_DMA()函数是配置地址 （如果你学习LL API，你需要手动设置源/目标地址和数据长度：[LL_DMA_SetDataLength()]）
所以，你可以在 While(1) 循环之前移动它。
如果要读取/处理缓冲区“数据”，可以使用 dma 中断回调函数，在 HAL API 中是：HAL_I2S_RxHalfCpltCallback(), HAL_I2S_RxCpltCallback()
================================================ ======================= 更新：
// init method and buff
...
xx_init()
volatile int16_t data[500] = 0;
int16_t data_shifted[500];
...
//
HAL_I2S_Receive_DMA(&hi2s3, &data[0], 250);
while(1)
if (FLAG_half)
FLAG_half=0;
// add your code: data shift [0:250]...
if (FLAG_comp)
FLAG_comp=0;
// add your code: data shift [250:500]...
// end while
end main
HAL_I2S_RxHalfCpltCallback()
FLAG_half=1;
HAL_I2S_RxCpltCallback()
FLAG_comp=1;
【讨论】：
LL API函数为：LL_DMA_ConfigAddresses()和LL_DMA_SetDataLength()，分别对应HAL_I2S_Receive_DMA()。 首先：对于迟到的回复，我深表歉意。我怀疑这种方法是否能解决问题：this stm32f4xx_hal_i2s code comment 表示必须使用 HAL_I2S_Receive_DMA() 来使用 DMA 接收数据。该函数然后调用 HAL_I2S_RxHalfCpltCallback() 和 HAL_I2S_RxCpltCallback()。 我有用于从 I2S 接收麦克风数据的更新代码。 DMA 使用循环模式。 HAL_I2S_Receive_DMA() 似乎是一个初始化方法，它告诉 DMA 将数据保存在哪里。 (&数据[0])。然后我们可以使用中断回调函数来做一些工作，就像我展示的那样。注意你的数据长度是500，所以一半是250。你可能需要在HAL_I2S_Receive_DMA()中设置250以上是关于STM32：使用 DMA 时 I2S 输入不起作用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章