STM32DMA应用与性能分析
stm32DMA控制器的介绍
stm32DMA控制器的介绍STM32DMA控制器是STMicroelectronics公司的一种高性能DMA控制器,可以实现STM32微控制器与外设之间高速数据传输,解放了CPU,提高了系统性能。
本文将对STM32DMA控制器进行详细介绍,包括其特点、架构、应用场景等方面。
一、STM32DMA控制器的特点1、高性能:STM32DMA控制器采用了先进的DMA技术,能够实现高速数据传输,最高可达168MB/s,大大提高了系统效率。
2、灵活性强:STM32DMA控制器支持多种传输模式,包括单次传输、循环传输、内存到内存传输等,可以根据具体应用需求进行配置。
3、资源占用少:STM32DMA控制器采用硬件协同和DMA方式进行数据传输,无需CPU 介入,从而释放了CPU的负担,使得整个系统更加稳定,资源占用也更少。
4、易于使用:STM32DMA控制器结构简单、使用方便,具有完善的应用开发文档和现成的库函数,可以降低应用开发门槛。
STM32DMA控制器是一种独立的DMA控制器,可以直接操控系统内存和外设,实现高速数据传输。
其主要由以下部分组成:1、DMA控制器:DMA控制器包括一组寄存器和状态位,用于统一管理DMA传输过程中的各种情况和参数配置。
2、DMA通道:每个DMA通道都有独立的DMA控制器和DMA寄存器,通过DMA通道可以独立地进行数据传输。
3、DMA请求源:DMA请求源是要进行数据传输的外设或者内存地址。
4、中断管理器:DMA控制器的中断管理器可以在DMA传输完成时触发中断,通知CPU 完成对DMA传输的处理。
STM32DMA控制器广泛应用于各种需要高速数据传输的应用场合,例如:1、音视频传输:通过STM32DMA控制器,可以实现音视频数据传输,例如摄像头采集图像数据,通过DMA传输到内存,再进行图像处理;或者从音频解码器中读取音频数据,通过DMA传输到音频输出设备播放。
2、实时控制:通过STM32DMA控制器,可以实现实时控制应用,例如采集温度或者电压数据,通过DMA传输到内存,再进行处理和控制。
stm32f103 dma案例
STM32F103 DMA案例背景STM32F103是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款32位Cortex-M3内核的单片机,具有丰富的外设和强大的性能。
其中,DMA(Direct Memory Access)是STM32F103系列的一个重要特性,它能够实现外设和内存之间的数据传输,大大减轻了CPU的负担,提高了系统的性能。
本文将通过一个具体的案例来介绍STM32F103的DMA功能以及如何使用DMA进行数据传输。
案例描述在某个智能家居系统中,需要读取多个传感器的数据,并将数据通过串口发送给上位机进行处理和显示。
传感器的数据采集频率较高,而且需要实时传输,因此需要一种高效的方式来进行数据传输。
为了减轻CPU的负担,我们决定使用STM32F103的DMA功能来实现数据的传输。
硬件准备•STM32F103开发板•传感器模块•上位机串口调试工具软件准备•Keil MDK开发环境•STM32CubeMX配置工具案例过程步骤1:配置GPIO和串口首先,使用STM32CubeMX配置工具对STM32F103进行初始化配置。
打开STM32CubeMX,选择对应的芯片型号(例如STM32F103C8T6),然后进行以下配置:1.在”Pinout & Configuration”选项卡中,配置GPIO引脚。
将传感器模块的数据引脚连接到STM32F103的GPIO引脚,使其能够读取传感器数据。
2.在”Peripherals”选项卡中,配置串口。
选择一个可用的串口(例如USART1),配置波特率和其他参数,以便与上位机进行通信。
完成配置后,点击”Project”菜单,选择”Generate Code”生成代码。
然后将生成的代码导入到Keil MDK开发环境中。
步骤2:配置DMA传输在Keil MDK中打开生成的工程,找到对应的串口初始化代码。
在初始化代码中加入以下代码,配置DMA传输:// 定义DMA传输缓冲区#define BUFFER_SIZE 100uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];// 配置DMA传输DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;hdma_usart1_tx.Instance = DMA1_Channel4;hdma_usart1_tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;hdma_usart1_tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;hdma_usart1_tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;hdma_usart1_tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;hdma_usart1_tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;hdma_usart1_tx.Init.Mode = DMA_NORMAL;hdma_usart1_tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_tx);// 关联DMA和串口__HAL_LINKDMA(huart, hdmatx, hdma_usart1_tx);以上代码中,首先定义了一个长度为100的缓冲区,用于存储传感器数据。
stm32DMA控制器地介绍
DMA简介(1)DMA,全称为:Direct Memory Access(即直接存储器访问),DMA 用来提供在外设和存储器之间、存储器和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。
DMA传输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的,因为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,而是直接通过硬件为 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。
STM32 最多有 2 个 DMA 控制器(DMA2 仅存在大容量产品中),DMA1 有 7 个通道(如上图所示),DMA2 有 5个通道。
每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。
例如,在通道 1 上有以下几个DMA请求:ADC1、 TIM2_CH3、 TIM4_CH1。
由上可知,每一条独立的DMA通道都对应着若干个可以产生DMA请求的内置外设,这些DMA请求信号通过逻辑或后输出到对应的DMA通道上,如通道1就是由ADC1、 TIM2_CH3和 TIM4_CH1产生的DMA请求信号通过逻辑或后输出到通道1上,所以每一条通道任意一个时刻只能输出一个DMA请求(由于逻辑或是只要有一个请求信号便会输出到通道上,意味着在出现两个或以上的DMA请求信号的情况下无法分别到底是哪个外设的请求,因此,我们在使用某一条通道时,应尽可能做到只有一个外设的DMA请求或者时分复用)。
仲裁器是用来协调各个DMA 通道的优先级(这里我们所说的优先级指的是DMA通道的优先级,而不是来自外设的DMA请求的优先级)。
然后,再由仲裁器根据优先级来处理各个通道的从外设(TIMx、ADC、SPIx、I2Cx 和 USARTx)产生的 DMA 请求,通过逻辑或输入到DMA 控制器,这就意味着同时只能有一个请求有效(从7个通道输出的请求信号只有一个有效)。
stm32 DMA性能资料
stm32 DMA 性能资料为了快速传送一个数据块,使用DMA 传送程序(Mem to Mem 16bits) 测量了一下传送的时间,128 个16b 数据大约用了12us (72Mhz 时钟)。
换句话来说,STM32 DMA 性能为10M/s 又使用memcpy 来比对一下,用时约4us,显然memcpy 要快很多。
btw, 在ST 的手册里面未见对DMA 性能的表述。
----------------------------------DMA 传送数据的速度不会比CPU 直接传送数据快,因为总线频率没有变。
当CPU 也在运行执行指令时,DMA 传送数据的速度会比CPU 直接传送数据慢,这是因为DMA 与CPU 分时使用同一条总线的缘故。
----------------------------------有一个专门讲DMA 性能的手册的,你可以在官网上找到的里面对DMA 的性能描述得很清楚AN2548 Using the STM32F101xx and STM32F103xx DMA controller----------------------------------------这个说法有点问题DMA 数据传送是memory->memorymemcpy 是memory -> cpu_internal_register -> memorymemcpy 快应该是因为1. memcpy 采用了ldm/stm 指令,这个对提高速度很有帮助 2. 总线仲裁偏袒cpu core---------------------------------------恩............ DMA 控制器并不在memory 之内?我想你的意思是指MASTER DMA 吧,像PCI 那样。
但即使是legacy dma,由dma controller 通过硬件的方式存取memory 在通常情况下也应该比cpu 快,因为不需要取指/解码/执行这样的流程。
STM32之DMA_USART部分总结
=
DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst
=
DMA_PeripheralBurst_Single;
STM32 之 DMA_USART 部分总结
—杨龙(11.08) 一、概述
DMA(Direct Memory Access)直接内存访问。简单的说就是 不经过 CPU 就可以直接访问内存,在以 DMA 的方式进行数据通信时, CPU 可以继续干其他的工作。DMA 数据传输方式是 STM32 系列芯片的 主要通信方式之一,在现实生活中有着非常广泛的应用。由于 DMA 通 信方式本身所独有的通信特点和 DMA 与 USART 等其他通信方式相结合 的工作模式,不仅能够使得单片机的通信速度得到很大的提高,而且 可以大大增加单片机的 CPU 的工作效率,降低单片机的功耗。掌握 DMA 的通信方式和特点,一方面有助于深入学习 STM32 系列芯片的内 存与内存、内存与外设、外设与内存之间的通信原理,另一方面能够 在后续学习 STM32 的 USB 等其他通信方式时有个很好的理解。由于之 前已经对串口通信部分做了详细的总结,所以这篇文档只对 DMA 的工 作机制做以总结,USART 部分就不在这里详细赘述。
}
/*************************************************************
* Function Name : UASRT_Configuration
* Description : UASRT 的参数配置
stm32--DMA控制器的介绍
stm32--DMA控制器的介绍DMA简介(1)DMA,全称为:Direct Memory Access(即直接存储器访问),DMA 用来提供在外设和存储器之间、存储器和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。
DMA传输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的,因为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,而是直接通过硬件为 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。
STM32 最多有 2 个 DMA 控制器(DMA2 仅存在大容量产品中),DMA1 有 7 个通道(如上图所示),DMA2 有 5个通道。
每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对存储器访问的请求。
例如,在通道 1 上有以下几个DMA请求:ADC1、 TIM2_CH3、 TIM4_CH1。
由上可知,每一条独立的DMA通道都对应着若干个可以产生DMA请求的内置外设,这些DMA请求信号通过逻辑或后输出到对应的DMA通道上,如通道1就是由ADC1、 TIM2_CH3和 TIM4_CH1产生的DMA请求信号通过逻辑或后输出到通道1上,所以每一条通道任意一个时刻只能输出一个DMA请求(由于逻辑或是只要有一个请求信号便会输出到通道上,意味着在出现两个或以上的DMA请求信号的情况下无法分别到底是哪个外设的请求,因此,我们在使用某一条通道时,应尽可能做到只有一个外设的DMA请求或者时分复用)。
仲裁器是用来协调各个 DMA 通道的优先级(这里我们所说的优先级指的是DMA通道的优先级,而不是来自外设的DMA请求的优先级)。
然后,再由仲裁器根据优先级来处理各个通道的从外设(TIMx、ADC、SPIx、I2Cx 和 USARTx)产生的 DMA 请求,通过逻辑或输入到DMA 控制器,这就意味着同时只能有一个请求有效(从7个通道输出的请求信号只有一个有效)。
STM32 DMA通俗讲解
这里需要补充一个知识点DMA,DMA就相当与CPU的一个秘书,他的作用就是帮CPU减轻负担的。
说的再具体点就是帮CPU来转移数据的。
我们都知道,AD 每次转换结束后会将转换的结果放到一个固定的寄存器里,以往我们如果想将该寄存器中的值赋给某一变量时会用到赋值语句,如果不用DMA,则赋值语句便要CPU来完成,CPU本来就要忙着处理其他事情,现在还要来解决赋值语句这么简单的问题,肯到会蛋疼。
所以需要DMA这个秘书来帮他解决这个问题。
由于DMA只是个秘书,所以比较笨,你只有把任务交代清楚了她才能很好的完成任务。
那么怎样来给DMA吩咐任务呢,聪明的人肯定想到了,那当然是“DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure)”这个函数啦。
下面就来一步步的来给DMA交代任务。
stm32f103 dma案例
stm32f103 dma案例摘要:1.STM32F103 DMA 简介2.DMA 传输的过程3.DMA 的优点4.STM32F103 DMA 案例分析5.总结正文:一、STM32F103 DMA 简介STM32F103 是一种基于ARM Cortex-M3 内核的微控制器,它具有丰富的外设接口和强大的性能。
其中,DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是STM32F103 的一个重要功能。
DMA 允许外设直接访问内存,无需CPU 干预,从而减轻了CPU 的负担,提高了系统的运行效率。
二、DMA 传输的过程DMA 传输过程主要包括以下几个步骤:1.配置DMA 通道:根据需要,配置DMA 通道的传输方向、传输大小和传输位置等信息。
2.设置DMA 传输模式:选择DMA 传输的模式,例如正常模式、循环模式和增量模式等。
3.初始化DMA:初始化DMA 通道,使其准备好进行数据传输。
4.启动DMA 传输:将需要传输的数据放入DMA 缓冲区,并启动DMA 传输。
5.结束DMA 传输:传输完成后,关闭DMA 通道,并清理相关资源。
三、DMA 的优点DMA 具有以下几个优点:1.减轻CPU 负担:DMA 允许外设直接访问内存,无需CPU 干预,从而减轻了CPU 的负担。
2.高速传输:DMA 通道可以直接访问内存,传输速度较快。
3.灵活性:DMA 支持多种传输模式,可以根据实际需求进行选择。
四、STM32F103 DMA 案例分析以下是一个简单的STM32F103 DMA 案例,用于实现外设(如LCD 显示器)与内存之间的数据传输。
1.首先,配置DMA 通道,设置传输方向、传输大小和传输位置等信息。
2.然后,初始化DMA 通道,使其准备好进行数据传输。
3.接着,将需要传输的数据放入DMA 缓冲区,并启动DMA 传输。
4.最后,结束DMA 传输,关闭DMA 通道,并清理相关资源。
五、总结STM32F103 的DMA 功能为开发者提供了一种方便快捷的数据传输方式。
第九章STM32的DMA解读
9.2 STM32的DMA结构和特点
STM32的DMA具有以下特点: 每个通道都直接连接专用的硬件DMA请 求,每个通道都同样支持软件触发。这些 功能通过软件来配置。 在七个请求间的优先权可以通过软件编 程设置(共有四级:很高、高、中等和低) ,假如在相等优先权时由硬件决定(请求0 优先于请求1,依此类推) 。 独立的源和目标数据区的传输宽度(字 节、半字、全字),模拟打包和拆包过程。 源和目标地址必须按数据传输宽度对齐。
9.1 DMA概述
DMA传输的三大要素: 传输源:DMA控制器从传输源读出数据; 传输目标:DMA控制器将数据传输的目标; 触发信号:用于触发一次数据传输的动作 ,执行一个单位的数据传输。 DMA传输过程的四个步骤: DMA请求:CPU对DMAC初始化,并向I/O接 口发出操作命令,I/O接口提出DMA请求; DMA响应:DMAC对DMA请求判别优先级及屏 蔽,向总线仲裁器提出总线请求。CPU执行 完当前总线周期即可释放总线控制权。此时
9.2 STM32的DMA结构和特点
STM32 DMA传送由3个操作组成: 取数据 存数据 执行一次DMA_CNDTRx寄存器递减操作
从外设(TIMx、ADC、SPIx、I2Cx和 USARTx)产生的DMA请求,通过逻辑或输入 到DMA控制器,这就意味着同时只能有一个 请求有效。外设的DMA请求,可以通过设置 相应的外设寄存器中的控制位,被独立地开 启或关闭。
9.2 STM32的DMA结构和特点
支持循环的缓冲器管理 每个通道都有3个事件标志(DMA半传输 ,DMA传输完成和DMA传输出错),这3个事 件标志逻辑或成为一个单独的中断请求。 存储器和存储器间的传输 外设和存储器,存储器和外设的传输 可编程的数据传输数目:最大为65536 闪存、SRAM、外设的SRAM、APB1 APB2 和AHB外设均可作为访问的源和目标。
stm32f030 dma实验例程
stm32f030 dma实验例程STM32F030是意法半导体(STMicroelectronics)推出的32位嵌入式微控制器系列之一,其具有高性能、低功耗和丰富的外设特性。
其中,DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)是STM32F030微控制器常用的一个外设,用于在外设和存储器之间实现高速数据传输,提高系统性能。
本文将介绍STM32F030的DMA实验例程,包括DMA 的使用步骤、环境搭建和代码编写等内容。
一、实验目的和要求本次实验的目的是通过使用STM32F030的DMA外设,实现外设和存储器之间的高速数据传输。
实验要求如下:1.熟悉STM32F030的DMA外设的工作原理和寄存器配置;2.掌握使用HAL库函数进行DMA初始化和数据传输的方法;3.利用DMA外设实现外设和存储器之间的数据传输。
二、实验环境搭建1.硬件准备:STM32F030微控制器开发板、USB数据线、计算机;2.软件准备:(1)STM32CubeMX:用于生成初始化代码和配置外设;(2)Keil MDK-ARM:用于编写和编译程序;(3)ST-Link驱动:用于烧写程序到STM32F030微控制器。
三、实验步骤1.打开STM32CubeMX软件,并创建一个新工程。
选择STM32F030微控制器型号,选择合适的工程路径,点击"Start Project"按钮。
2.在"Pinout & Configuration"选项卡中,配置相关的GPIO引脚为输入或输出,并使能DMA传输相关的外设和通道。
具体配置内容要根据实验需求和硬件连接确定。
3.在"Configuration"选项卡中,配置系统时钟和外设时钟等参数。
可以根据实际需求调整系统时钟频率和外设时钟频率。
4.在"Project"选项卡中,选择合适的开发环境,点击"Project Settings"按钮进行详细设置。
stm32o3优化dma全零
stm32o3优化dma全零(最新版)目录1.STM32O3 简介2.DMA 的作用和原理3.STM32O3 对 DMA 的优化4.全零问题的解决方法5.总结正文【1.STM32O3 简介】STM32O3 是基于 ARM Cortex-M33 内核的嵌入式系统微控制器。
作为一款高性能、低功耗的微控制器,STM32O3 广泛应用于各种领域,如工业自动化、智能家居、消费电子等。
【2.DMA 的作用和原理】DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是一种计算机硬件技术,它允许外部设备(如硬盘、网卡等)直接访问系统内存,而无需经过CPU。
这样可以减轻 CPU 负担,提高数据传输效率。
DMA 的原理是在系统内存和外部设备之间建立一个直接的数据传输通道。
当数据传输开始时,DMA 控制器会将数据从一个地址传输到另一个地址,不需要 CPU 干预。
【3.STM32O3 对 DMA 的优化】STM32O3 对 DMA 进行了优化,提供了更高效的 DMA 数据传输方式。
这些优化包括:1) 硬件 DMA:STM32O3 内部集成了 DMA 控制器,可以实现更高效的 DMA 数据传输。
2) 多 DMA 通道:STM32O3 支持多个 DMA 通道,可以同时进行多个数据传输任务。
3) DMA 缓存:STM32O3 支持 DMA 缓存,可以减少外部设备和系统内存之间的数据传输次数,提高数据传输效率。
【4.全零问题的解决方法】在 DMA 数据传输过程中,可能会遇到全零问题。
全零问题是指在传输过程中,数据传输的所有字节都为 0。
这种情况下,DMA 传输的数据实际上是无效的。
为了解决全零问题,STM32O3 提供了以下解决方案:1) 增加校验和(Checksum):在 DMA 数据传输过程中,增加校验和的计算。
校验和可以帮助检测数据传输中的错误,从而确保传输的数据是有效的。
2) 启用 DMA 数据保护(Data Protection):通过启用 DMA 数据保护,可以防止无效数据传输到系统内存。
野火STM32ADC(DMA模式)实验详细分析
69.* 输出 :无
70.* 调用 :内部调用
71.*/
72.static void ADC1_Mode_Config(void)
73.{
74.ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //定义 ADC 结构体
75.DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; //定义 DMA 结构体
volatile作为指令关键字确保本条指令不会因编译器的优化而省略且要求每次直接读值
野火STM32ADC(DMA模式)实验详细分析
发现ADC(DMA模式)实验 啊,DMA 那里地方,讲解不是太详细。按照野火教程上,USART 的DMA 方式实验,没有讲。 所以还有些模糊,今天对照野火的ADC 程序,然后对照库函数,做了个详细的备注.这里只注释adc.c 函数的内容。 新手上路,喜欢搞得详细一些,分享给 和我一样的新手。 哈哈。。。
102.ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //开启连续转换模式,即不停地进行ADC转换
103.ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不使用外部触发启动
127.
128./* 开启 ADC校准 */
129.ADC_StartCalibration(ADC1);
130./* 等待校准完成*/
131.while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
132.
133./* 由于没有采用外部触发,所以使用软件触发ADC转换 */
stm32f030例程dma讲解
STM32F030 是 ST 微电子推出的一款低功耗、性价比高的微控制器系列产品,广泛应用于家电、工业控制、汽车电子等领域。
而 DMA (Direct Memory Access,直接内存存取)是 STM32 微控制器中的一项重要技术,能够有效地提高数据传输的效率,降低 CPU 的负担。
本文将为大家详细讲解 STM32F030 中的 DMA 技术,以及如何在STM32F030 上进行 DMA 例程编写。
一、DMA 概述DMA 技术是一种数据传输方式,它可以在外设和内存之间直接进行数据传输,而不需要 CPU 的参与。
在 STM32 微控制器中,DMA 技术可以用于各种外设的数据传输,包括串口、SPI、I2C、ADC、DAC 等。
通过使用 DMA 技术,可以大大提高数据传输的速度,减少 CPU 的占用率,从而提高系统的整体性能。
二、DMA 的工作原理1. DMA 控制器STM32F030 中集成了一个灵活的 DMA 控制器,可以通过配置寄存器的方式来实现各种数据传输操作。
DMA 控制器可以同时控制多个通道,每个通道可以独立工作。
在进行 DMA 例程编写时,需要首先对DMA 控制器进行初始化配置,包括通道选择、传输方向、数据长度等参数的设置。
2. 数据传输流程在进行 DMA 数据传输时,首先需要进行外设的初始化配置,包括外设的工作模式、传输方向、数据长度等。
然后通过对 DMA 寄存器的配置,将外设的数据传输位置区域和内存的数据接收位置区域等信息写入到 DMA 控制器中。
当外设产生数据传输请求时,DMA 控制器会自动进行数据的传输,并在传输完成后产生相应的中断请求。
三、DMA 例程编写实例下面以 STM32F030R8T6 为例,详细讲解 DMA 例程的编写步骤。
1. 硬件连接首先需要将 STM32F030R8T6 和外设进行连接,比如将 ADC 的数据传输至内存。
在硬件连接完毕后,可以进行 DMA 例程的编写。
stm32f030 dma实验例程
stm32f030 dma实验例程标题:使用STM32F030实现DMA传输的实验例程引言:在嵌入式系统开发中,DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是一种重要的技术,它可以实现高效的数据传输,减轻CPU的负担。
本文将介绍如何使用STM32F030微控制器和DMA来实现数据传输的实验例程。
一、背景介绍STM32F030是一款强大的32位微控制器,具有丰富的外设资源,包括DMA控制器。
DMA控制器可以直接从一个外设(如ADC、SPI、USART等)读取数据,并将其传输到内存中,或者从内存中读取数据并传输到外设中。
这样可以大大提高数据传输速度,减少CPU的占用率。
二、实验准备在开始实验之前,我们需要准备以下硬件和软件工具:1. STM32F030开发板2. USB线缆3. Keil MDK开发环境三、实验步骤1. 创建一个新的Keil工程,并选择适合的STM32F030型号。
2. 配置GPIO和外设,确保DMA功能的正常使用。
具体配置方法可以参考STM32F030的技术手册。
3. 初始化DMA控制器,并设置传输的源地址、目的地址和传输长度。
4. 启动DMA传输。
5. 等待传输完成,并进行相应的处理操作。
四、实验结果分析通过以上步骤,我们成功地使用STM32F030的DMA功能实现了数据传输。
这样可以大大提高数据传输的效率,减少CPU的负担。
在实际应用中,可以根据具体需求选择不同的外设和传输方式,以满足不同的应用场景。
五、实验总结本次实验中,我们学习了如何使用STM32F030的DMA功能实现数据传输。
通过合理配置和操作,我们可以灵活地使用DMA控制器,提高数据传输的效率。
在实际应用中,我们需要根据具体需求进行适当的配置和优化,以实现最佳的性能和稳定性。
结语:DMA技术在嵌入式系统中起着重要的作用,能够提高数据传输的效率和性能。
通过本次实验,我们对STM32F030的DMA功能有了更深入的了解,并掌握了相应的配置和操作方法。
STM32使用DMA加串口空闲中断接收数据
STM32使用DMA加串口空闲中断接收数据在STM32中使用DMA和串口空闲中断接收数据可以实现高效的数据接收。
下面是一个示例代码,可以在1200字以上使用DMA和空闲中断接收数据。
首先,需要启用STM32的串口空闲中断和DMA功能。
在CubeMX中配置相关的引脚和串口设置,并使能空闲中断和DMA接收。
接下来是代码实现:```c#include "stm32f4xx_hal.h"#define UART_RX_BUFFER_SIZE 2048 // 接收缓冲区大小UART_HandleTypeDef huart2;DMA_HandleTypeDef hdma_usart2_rx;uint8_t uart_rx_buffer[UART_RX_BUFFER_SIZE];uint16_t uart_rx_index = 0;```上面的代码定义了串口接收的缓冲区和相关的变量。
```cvoid HAL_UART_IdleCallback(UART_HandleTypeDef *huart)if (huart->Instance == USART2)//空闲中断发生HAL_UART_DMAStop(&huart2);}```这是串口空闲中断回调函数,当串口空闲中断发生时,将设置一个标志表示接收完成,并停止DMA接收。
```cvoid HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)if (huart->Instance == USART2)//DMA接收完成uart_rx_index += UART_RX_BUFFER_SIZE -hdma_usart2_rx.Instance->CNDTR;if (uart_rx_index >= UART_RX_BUFFER_SIZE)//接收缓冲区满了,重置索引uart_rx_index = 0;}HAL_UART_Receive_DMA(&huart2, uart_rx_buffer,UART_RX_BUFFER_SIZE);}```这是DMA接收完成回调函数,当DMA接收完成时,更新接收缓冲区索引,并重新启动DMA接收。
(完整版)STM32学习之:DMA详解
STM32学习之:DMA详解JawSoW个人分类:STM32DMA部分我用到的相对简单,当然,可能这是新东西,我暂时还用不到它的复杂功能吧。
下面用问答的形式表达我的思路。
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。
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。
【摘自Wikipedia】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。
STM32F103单片机学习笔记(5):DMA
STM32F103单片机学习笔记(5):DMA
外部中断触发时,(DMA)向串口发送一次数据。
DMA是一个好东西,它不需要占用(CPU)的资源,只需要配置好之后初始化使能就可以将数据从一个地址空间快速复制到另一个地址空间,当DMA传输完成的时候产生一个中断。
(STM32)有2个DMA(控制器),一共12个通道,每个通道专门用来管理来自于一个或多个外设对(寄存器)访问的请求,参考STM32参考手册。
从外设((TI)Mx、(ADC)、SPIx、I(IC)、USARTx)产生7个请求,通过逻辑或者输入到DMA控制器,这意味着同时只能有一个请求有效,DMA1请求一览表。
DMA2请求一览表。
下面是DMA的库DMA(时钟)
同样,和之前一样,流程图。
这里具体的代码我就不一一再细说了,只有DAM的初始化和设置我们没有写过,下面是DMA的初始化和设置。
串口DMA的设置。
DMA发送使能,在外部中断中调用这个函数。
好了,今天就到这里了。
STM32之DMA彻底研究
stm32之DMA彻底研究在做实验之前,首先必须明白什么是DMA,DMA的作用又体现在哪里。
DMA,即直接内存存储,在一些数据的传输中,采用DMA方式,从而将CPU解放出来。
让CPU有足够的时间处理其他的事情。
stm32使用DMA的相关操作:1、DMA的配置要配置的有DMA传输通道选择,传输的成员和方向、普通模式还是循环模式等等。
void DMA_Configuration(void){DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;//DMA设置://设置DMA源:内存地址&串口数据寄存器地址//方向:内存-->外设//每次传输位:8bit//传输大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE//地址自增模式:外设地址不增,内存地址自增1//DMA模式:一次传输,非循环//优先级:中DMA_DeInit(DMA1_Channel4);//串口1的DMA传输通道是通道4DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =USART1_DR_Base;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)SendBuff;DMA_InitStructure.DMA_DIR =DMA_DIR_PeripheralDST;外设作为DMA的目的端DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENDBUFF_SIZE;//传输大小DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增加DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc =DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址自增1DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =DMA_PeripheralDataSize_Byte;DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize =DMA_MemoryDataSize_Byte;DMA_InitStructure.DMA_Mode =DMA_Mode_Circular;//DMA_Mode_Normal(只传送一次), DMA_Mode_Circular(不停地传送)DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//(DMA传送优先级为中等)DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStructure);}注:1、传输通道:通过查表,串口1的发送对应的是DMA的通道4,所以此处选择通道4.2、DMA传输方式:(1)DMA_Mode_Normal,正常模式,当一次DMA数据传输完后,停止DMA传送,对于上例而言,就是DMA_PeripheralDataSize_Byte个字节的传送完成后,就停止传送。
STM32中的DMA的实际应用
STM32中的DMA的实际应用DMA部分我用到的相对简单,当然,可能这是新东西,我暂时还用不到它的复杂功能吧。
下面用问答的形式表达我的思路。
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。
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。
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。
stm32f103 dma案例
stm32f103 dma案例摘要:1.简介2.STM32F103 DMA 工作原理3.DMA 在STM32F103 中的应用案例4.结论正文:1.简介STM32F103 是ST 公司生产的一款基于ARM Cortex-M3 内核的微控制器,广泛应用于嵌入式系统中。
DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是STM32F103 中的一个重要功能,它可以通过硬件实现外设与内存之间的数据传输,从而减轻CPU 的负担,提高系统性能。
本文将详细介绍STM32F103 DMA 的工作原理,并以实际案例展示其在STM32F103 中的应用。
2.STM32F103 DMA 工作原理STM32F103 DMA 的工作原理主要是通过DMA 控制器(DMAC)实现外设与内存之间的数据传输。
DMAC 内部包含有4 个独立的通道(Channel),每个通道都可以配置为源(Source)或目标(Destination)。
源可以是外设(如ADC、SPI 等)或内存,目标可以是外设或内存。
DMA 传输过程中,数据从源传输到目标,无需CPU 的干预。
DMA 的传输过程可以分为以下几个步骤:(1)配置DMA 通道:根据需要配置DMA 通道的源、目标、传输方向等参数。
(2)设置DMA 传输的数据长度和缓冲区地址:设置需要传输的数据长度,以及源和目标缓冲区的地址。
(3)启动DMA 传输:将配置好的DMA 通道启动,开始数据传输。
(4)传输完成后处理:传输完成后,可以进行相关处理,如关闭DMA 通道,清除中断标志等。
3.DMA 在STM32F103 中的应用案例以下将以一个简单的例子,展示DMA 在STM32F103 中的应用。
例子:使用DMA 实现ADC 数据采集(1)配置ADC 和DMA首先,配置ADC 的工作模式、通道、采样周期等参数。
然后,配置DMA 的源、目标、传输方向等参数,将ADC 数据传输到内存中。
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AN2548应用笔记使用STM32F101xx和STM32F103xxDMA控制器1 前言这篇应用笔记描述了怎么使用STM32F101xx 和 STM32F103xx的直接存储器访问(DMA)控制器。
STM32F101xx和STM32F103xx的DMA控制器、Cortex TM-M3内核、高级微控制器总线架构(AMBA)总线和存储器系统,使得STM32具有高的数据带宽,并能使用户开发出低延迟、快响应的软件。
这篇文档也描述了怎样充分利用这些特性,以及对于不同的外设和子系统怎样保证正确的响应时间。
在下文中STM32F101xx和STM32F103xx都记作STM32F10xxx,DMA控制器都记作DMA。
译注:本应用笔记配套例程下载地址:/stonline/products/support/micro/files/an2548.zip本译文的英文版下载地址为:/stonline/products/literature/an/13529.pdf目录1前言12DMA控制器32.1DMA的主要特性33性能分析53.1轮询优先级方案53.2多层结构和总线挪用53.3DMA延迟63.4数据总线带宽限制63.5通道优先级选择73.5.1应用需求73.5.2内部数据带宽84DMA编程示例94.1使用SPI传输获得ADC连续采样的数据94.2SPI直接传输实现ADC连续数据的获取94.3使用DMA实现GPIO快速数据传输92/9参照2007年12月 AN2548 英文第2版2 DMA控制器DMA是AMBA的先进高性能总线(AHB)上的设备,它有2个AHB端口:一个是从端口,用于配置DMA,另一个是主端口,使得DMA可以在不同的从设备之间传输数据。
DMA的作用是在没有Cortex-M3核心的干预下,在后台完成数据传输。
在传输数据的过程中,主处理器可以执行其它任务,只有在整个数据块传输结束后,需要处理这些数据时才会中断主处理器的操作。
它可以在对系统性能产生较小影响的情况下,实现大量数据的传输。
DMA主要用来为不同的外设模块实现集中的数据缓冲存储区(通常在系统的SRAM中)。
与分布式的解决方法(每个外设需要实现自己的数据存储)相比,这种解决方法无论在芯片使用面积还是功耗方面都要更胜一筹。
STM32F10XXX的DMA控制器充分利用了Cortex-M3哈佛架构和多层总线系统的优势,达到非常低的DMA数据传输延时和CPU响应中断延迟。
2.1 DMA的主要特性DMA具有以下的特性:● 7个DMA通道(通道1至7)支持单向的从源端到目标端的数据传输● 硬件DMA通道优先级和可编程的软件DMA通道优先级● 支持存储器到存储器、存储器到外设、外设到存储器、外设到外设的数据传输(存储器可以是SRAM或者闪存)● 能够对硬件/软件传输进行控制● 传输时自动增加存储器和外设指针● 可编程传输数据字长度● 自动的总线错误管理● 循环模式/非循环模式● 可传输高达65536个数据字DMA旨在为所有外设提供相对较大的数据缓冲区,这些缓冲区一般位于系统的SRAM中。
每一个通道在特定的时间里分配给唯一的外设,连接到同一个DMA通道的外设(表1中的通道1到通道7)不能够同时使用DMA功能。
支持DMA的外设如表1所示,DMA服务的外设和总线系统结构也在图1中所示。
表1DMA服务的外设和DMA通道分配外设模块通道1 通道2 通道3 通道4 通道5 通道6 通道7 ADCADC1ADC1SPISPI1 SPI1_RXSPI1_TXSPI2 SPI2_RXSPI2_TXUSART USART1 USART1_TX USART1_RXUSART2 USART2_TXUSART2_RX USART3 USART3_TX USART3_RXI2C I2C1 I2C1_TXI2C1_RX I2C2 I2C2_TXI2C2_RXTIM TIM1 TIM1_CH1TIM1_CH2TIM1_CH4TIM1_TRIGTIM1_COMTIM1_UP TIM1_CH3TIM2TIM2_CH3TIM2_UP TIM2_CH1 TIM2_CH2 TIM2_CH4TIM3 TIM3_CH3TIM3_CH4TIM3_UPTIM3_CH1TIM3_TRIGTIM4 TIM4_CH1 TIM4_CH2TIM4_CH3 TIM4_UP图1总线结构和支持DMA的外设3 性能分析STM32F10xxx有两个主模块——Cortex-M3处理器和DMA。
他们通过总线矩阵连接到从总线、闪存总线、SRAM总线和AHB系统总线。
从总线的另一端连接到两个APB总线,以服务所有的嵌入的外设(参见图1)。
总线矩阵有两个主要的特性,实现系统性能的最大化和减少延时:● 轮询优先级方案● 多层结构和总线挪用3.1 轮询优先级方案NVIC和Cortex-M3处理器实现了高性能低延时中断方案。
所有的Cortex-M3指令都或者是单周期执行指令,或者可以在总线周期级上被中断。
为了在系统层面上保持这个优点,DMA和总线矩阵必须确保DMA不能够长时间占用总线。
轮询优先级方案能够确保,如有必要,CPU能够每两个总线周期就去访问其它从总线。
因此,在CPU看来第一个数据的最大总线系统延时,就是一个总线周期(最大两个APB时钟周期)。
3.2 多层结构和总线挪用多层结构允许两个主设备同时执行数据传输,只要他们寻址到不同的从模块。
在Cortex-M3哈佛架构基础上,这种多层结构提高了数据的并行性,因此减少了代码执行时间并且优化了DMA效率。
由于从Flash存储器取指是通过完全独立的总线,所以DMA和CPU只是在需要通过同一个从总线进行数据访问时才会产生竞争。
另外,在其它DMA控制器工作于突发模式时,STM32F10xxx的DMA数据传输只使用单个总线周期(总线挪用)。
使用总线挪用存取机制时,CPU进行数据访问所等待的最大时间是很短的(一个总线周期) 。
通常,CPU对SRAM的访问是与DMA操作交替地进行,CPU访问SRAM的同时DMA就在通过APB总线访问外设。
尽管使用DMA的突发模式可以提高(DMA访问外设)数据传输速度,但不可避免地是CPU的执行速度被拖慢。
下图显示了总线挪用和突发机制的区别。
图2DMA传输的总线挪用机制和突发机制极端的情况发生在CPU从内存的一个地方复制一块数据到内存中的另一个地方。
这种情况下,软件的执行须等到整个DMA传输完毕才能进行。
实际上,CPU大部分时间是在做数据处理(寄存器的读/写),比较少地进行数据访问,因此CPU和DMA对数据的存取还算是交替进行着。
STM32F10xxx总线结构固有的并行性,加上DMA总线挪用机制,保证了CPU不会长时间地等待从SRAM中读取数据。
采用总线挪用机制的DMA因此能够更高效地使用总线,从而显著地减少了软件执行的时间。
3.3 DMA延迟DMA完成从外设到SRAM存储器的数据传输有三个步骤:1. DMA请求仲裁2. 从外设中读取数据(DMA源)3. 将读取的数据写入到SRAM中(DMA目标)当DMA把数据从内存中传输到外设(例如SPI传送),操作步骤如下:1. DMA请求仲裁2. 从SRAM中读取数据(DMA源)3. 将读取到的数据通过APB总线写入到外设中(DMA目标)服务每个DMA通道的总时间,t S = t A + t ACC + t SRAM这里,t A是仲裁时间t A = 1个AHB时钟周期t ACC是访问外设时间t ACC = 1个AHB时钟周期(总线矩阵仲裁)2个APB时钟周期(实际的数据传输)+1个AHB时钟周期(总线同步)+t SRAM是读写SRAM的时间t SRAM = 1个AHB时钟周期(总线矩阵仲裁)1个AHB时钟周期(单一的读/写操作)+或者 + 2个AHB时钟周期(先读SRAM再写SRAM的情况)当DMA通道空闲或者是前一个DMA通道的第3步操作完成后,DMA控制器比较所有挂起的DMA 请求的优先级(先比较软件优先级;软件优先级相同时,再比较硬件优先级),高优先级的通道将会被服务,DMA开始执行第2步操作。
当一个通道正在服务时(第2、3步操作正在进行),没有其他的通道能够被服务,不管它的优先级如何。
当至少同时使能了两个DMA通道时,最高优先级通道的DMA延迟时间为正在传输的时间(不包括仲裁阶段),加上下个将被服务的DMA通道(挂起优先级最高的通道)数据传输的时间。
3.4 数据总线带宽限制数据总线带宽限制主要是因为APB总线比系统SRAM和AHB总线速度慢。
对于最高优先级的DMA通道,必须考虑以下两种情况:(参见图3)1. 当不止一个DMA通道被使能时,最高优先级的通道在APB总线上占用的数据带宽必须低于APB最高传输率的25%。
APB总线传输的所有时间必须考虑在内,即2个APB时钟周期加上用来仲裁/同步的2个AHB时钟周期。
2. 尽管高速/高优先级DMA传输通常发生在APB2上(更快的APB总线),但是CPU和其他DMA通道可以访问APB1上的外设。
大约3/4的APB传输是在APB1上完成的,最小的APB2频率依赖于最快的DMA通道数据带宽。
最大的APB时钟分频因子由下列的等式给出:f AHB > (2 x N2 + 6 x N1 + 6) x B max如果N2 < N1则 N1 < (f AHB/ B max)/8其中f AHB是AHB时钟频率N1和N2分别是APB1和APB2的时钟分频因子B max是APB2上的最大数据带宽,单位为传输次数/秒。
图3DMA传输过程中APB总线的占用情况注:DMA1是最高优先级通道3.5 通道优先级选择为了实现外设数据的连续传输,相关的DMA通道必须能够维持外设数据传输率,确保DMA服务的延迟时间少于连续两个外设数据的时间间隔。
高速/高带宽外设必须拥有最高的DMA优先级,这确保了最大的数据延迟对于这些外设都是可以忍受的,而且可以避免溢出和下溢的情况。
在相同带宽需求的情况下,推荐给工作在从模式下(不能对数据传输速度进行控制)的外设分配较高的优先级,工作在主模式(能够控制数据流)下的外设分配相对低的优先级。
默认情况下,通道和硬件优先级(从1到7)的分配,是按照最快的外设分配最高优先级的顺序来分配的。
当然,在某些运用场合下也许这种分配并不适用;此时,用户可以为每一个通道配置软件优先级(分4种,从非常高到低),软件优先级优先于硬件优先级。
当同时使用几个外设(不管有没有使用DMA)时,用户必须确保内部系统能够维持应用所要求的总数据带宽,必须权衡以下两个因素,找到一个折中方案:● 每个外设的应用需求● 内部数据带宽3.5.1 应用需求以SPI接口为例,SPI接口数据带宽是通过波特率除以SPI的数据字长度而得到的(因为数据是一个紧接着下一个传输的)。