DMA直接存储器访问

2023-12-20 02:12:12

什么是DMA？

DMA(Direct Memory Access ，直接存储器访问 ) 提供在 外设与内存 、 存储器和存储器 、 外设
与外设之间的高速数据传输使用。它允许不同速度的硬件装置来沟通，它允许数据在不经过中央处理单元（CPU）的情况下，在内存和外设之间直接进行传输。DMA的目的是提高数据传输的效率，减轻CPU的负担，使CPU能够在数据传输过程中执行其他任务。
在没有DMA的情况下，数据传输通常是由CPU负责的。CPU从一个设备读取数据，然后将数据写入另一个设备，这个过程需要CPU的介入和处理。而使用DMA时，CPU只需要配置好DMA控制器，然后可以继续执行其他任务，而数据的传输由DMA控制器直接管理。

DMA的主要特点包括：

  1. 减轻CPU负担： DMA允许数据在外设和内存之间直接传输，无需CPU的干预。这样，CPU可以在数据传输过程中执行其他任务。

  2. 提高数据传输速度： 由于没有CPU的介入，DMA可以更高效地管理数据传输，从而提高传输速度。

  3. 适用于大量数据传输： DMA特别适用于需要大量数据传输的场景，例如图形处理、音频处理、网络通信等。

  4. 降低能耗： 由于CPU在数据传输过程中可以进入低功耗状态，使用DMA可以降低系统的能耗。

在嵌入式系统和实时系统中，DMA常用于高性能的数据传输，例如音频、视频处理、网络数据传输等。 DMA通常由硬件支持，并且在操作系统和编程库中提供相应的API供开发者使用。

简单描述：
就是一个数据搬运工！！

搬运什么数据？

存储器、外设
这里的外设指的是 spi 、 usart 、 iic 、 adc 等基于 APB1 、 APB2 或 AHB 时钟的外设，而这里的存
储器包括自身的闪存 (flash) 或者内存 (SRAM) 以及外设的存储设备都可以作为访问地源或者目
的
三种搬运方式：
  • 存储器→存储器（例如：复制某特别大的数据buf）
  • 存储器→外设 （例如：将某数据buf写入串口TDR寄存器）
  • 外设→存储器 （例如：将串口RDR寄存器写入某数据buf）

DMA 控制器

STM32F103有2个 DMA 控制器，DMA1有7个通道，DMA2有5个通道。

一个通道每次只能搬运一个外设的数据！！ 如果同时有多个外设的 DMA 请求，则按照优先级进
行响应。
DMA1 有 7 个通道：

?DMA2有5个通道：

DMA及通道的优先级
优先级管理采用软件 + 硬件：
  • 软件： 每个通道的优先级可以在DMA_CCRx寄存器中设置，有4个等级
? ? ? ? ? ? ? ? ? 最高级>高级> 中级 > 低级
  • 硬件： 如果2个请求，它们的软件优先级相同，则较低编号的通道比较高编号的通道有较高的优先权。
???????????????????比如：如果软件优先级相同，通道2优先于通道4

?

DMA传输方式
  • DMA_Mode_Normal（正常模式）
一次 DMA 数据传输完后，停止 DMA 传送 ，也就是只传输一次
  • DMA_Mode_Circular（循环传输模式）
当传输结束时，硬件自动会将传输数据量寄存器进行重装，进行下一轮的数据传输。 也就是
多次传输模式
指针递增模式
外设和存储器指针在每次传输后可以自动向后递增或保持常量。当设置为增量模式时，下一个要
传输的地址将是前一个地址加上增量值。

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_61391875/article/details/135082930
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