stm32.cube（九）——HAL.DMA
DMA會(huì)在不同的寄存器/ram/存儲(chǔ)設(shè)備之間建立通道，自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，以達(dá)到解放CPU的目的。
比如你想用DAC模塊去輸出一段特定的波形，就要讓CPU將預(yù)設(shè)的數(shù)值不斷寫入DAC的寄存器。這時(shí)CPU被DAC任務(wù)長期占用，系統(tǒng)處理其他任務(wù)和響應(yīng)其他事件的能力被大幅降低。
在實(shí)際應(yīng)用里，經(jīng)常有一些繁重的讀寫操作。這些操作不需要經(jīng)過計(jì)算，卻依然占用了大量的CPU資源，遇到這種情況就要考慮使用DMA了。
我開發(fā)板上的stm芯片上共有7個(gè)dma通道，它可以建立7個(gè)DMA連接。但是DMA控制器只有一個(gè)，所以同時(shí)只能有一個(gè)DMA連接被相應(yīng)。
二、DMA的初始化針對每一個(gè)DMA頻道，都要初始化它的控制寄存器，來看一下DMA的init結(jié)構(gòu)體的原型：
/**
* @brief DMA Configuration Structure definition
*/
typedef struct
{
uint32_t Direction; /*!< Specifies if the data will be transferred from memory to peripheral,
from memory to memory or from peripheral to memory.
This parameter can be a value of @ref DMA_Data_transfer_direction */
uint32_t PeriphInc; /*!< Specifies whether the Peripheral address register should be incremented or not.
This parameter can be a value of @ref DMA_Peripheral_incremented_mode */
uint32_t MemInc; /*!< Specifies whether the memory address register should be incremented or not.
This parameter can be a value of @ref DMA_Memory_incremented_mode */
uint32_t PeriphDataAlignment; /*!< Specifies the Peripheral data width.
This parameter can be a value of @ref DMA_Peripheral_data_size */
uint32_t MemDataAlignment; /*!< Specifies the Memory data width.
This parameter can be a value of @ref DMA_Memory_data_size */
uint32_t Mode; /*!< Specifies the operation mode of the DMAy Channelx.
This parameter can be a value of @ref DMA_mode
@note The circular buffer mode cannot be used if the memory-to-memory
data transfer is configured on the selected Channel */
uint32_t Priority; /*!< Specifies the software priority for the DMAy Channelx.
This parameter can be a value of @ref DMA_Priority_level */
} DMA_InitTypeDef;
Direction的值表示通道類型，外設(shè)到ram、ram到外設(shè)、ram到ram。
PeriphInc和MemInc表示外設(shè)和ram地址要不要遞增。像上述的DAC例子，ram的地址一定是遞增的，而外設(shè)寄存器的地址則無需遞增。
PeriphDataAlignment和MemDataAlignment表示外設(shè)和ram的字節(jié)寬度，有一個(gè)字節(jié)，半字和全字。這將決定上面的增量模式里，一次讀取數(shù)據(jù)的大小。
Mode有兩種，普通和循環(huán)。普通模式下一次DMA請求處理完成后就不再傳輸數(shù)據(jù)。
Priority是DMA頻道的優(yōu)先級(jí)，一共4個(gè)，如果優(yōu)先級(jí)相同，頻道號(hào)小的通道率先被響應(yīng)。
這些屬性被設(shè)置完畢后，在Init函數(shù)里會(huì)將它寫入控制寄存器。
/* Get the CR register value */
tmp = hdma->Instance->CCR;
/* Clear PL, MSIZE, PSIZE, MINC, PINC, CIRC, DIR bits */
tmp &= ((uint32_t)~(DMA_CCR_PL | DMA_CCR_MSIZE | DMA_CCR_PSIZE |
DMA_CCR_MINC | DMA_CCR_PINC | DMA_CCR_CIRC |
DMA_CCR_DIR));
/* Prepare the DMA Channel configuration */
tmp |= hdma->Init.Direction |
hdma->Init.PeriphInc | hdma->Init.MemInc |
hdma->Init.PeriphDataAlignment | hdma->Init.MemDataAlignment |
hdma->Init.Mode | hdma->Init.Priority;
/* Write to DMA Channel CR register */
hdma->Instance->CCR = tmp;
在初始化完畢后，只需要將源地址、起始地址、傳輸總長寫入寄存器，再使能該頻道即可。
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start (DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t DataLength);
這個(gè)DMA_HandleTypeDef *hdma是用C實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的一個(gè)典型的例子。當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)DMA頻道時(shí)，必須要先建立一個(gè)DMA_HandleTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體變量，這個(gè)行為實(shí)際上就是創(chuàng)建了一個(gè)DMA類的實(shí)例。
typedef struct __DMA_HandleTypeDef
{
DMA_Channel_TypeDef *Instance; /*!< Register base address */
DMA_InitTypeDef Init; /*!< DMA communication parameters */
HAL_LockTypeDef Lock; /*!< DMA locking object */
HAL_DMA_StateTypeDef State; /*!< DMA transfer state */
void *Parent; /*!< Parent object state */
void (* XferCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer complete callback */
void (* XferHalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA Half transfer complete callback */
void (* XferErrorCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer error callback */
__IO uint32_t ErrorCode; /*!< DMA Error code */
} DMA_HandleTypeDef;
這個(gè)結(jié)構(gòu)體除了包含有init結(jié)構(gòu)體、鎖、DMA寄存器指針、狀態(tài)變量、錯(cuò)誤變量之外，還包含了一些callback函數(shù)的指針。它甚至有一個(gè)父類指針，只要將該指針指向一些adc、uart等外設(shè)的handle類，就等于完成了繼承。
除了有init和start函數(shù)外、HAL里還提供常規(guī)的DMA中斷處理函數(shù)，等待DMA傳輸，獲取DMA狀態(tài)的一些函數(shù)，結(jié)構(gòu)上與前面的adc、flash等類似，就不做敘述了。
四、例子
來看一個(gè)串口用dma收發(fā)的例子。
首先是寫收發(fā)兩個(gè)頻道的控制寄存器：
/*##-3- Configure the DMA ########
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