DMA简介

        ·DMA主要用于协助CPU完成数据转运的工作

        ·DMA，英文全称Direct Memory Access，DMA这个外设是可以直接访问STM32内部存储器的，包括运行内存SRAM，程序存储器flash和寄存器等等，DMA都有权限访问，所以DMA能完成数据转运的工作

        ·第二行的外设指的是外设寄存器，一般是外设的数据寄存器DR（Data Register），比如ADC的数据寄存器和串口的数据寄存器等等，存储器指的是运行内存sram和程序存储器flash，是存储变量数组和程序代码的地方。

        ·可配置的通道，指的是数据转运的路径，从一个地方转运到另一个地方需要占用一个通道，如果有多个通道进行转运，可以各转各的，互不干扰，

        ·如果DMA进行的是存储器到存储器的数据转运，比如想把flash里的数据转运到sram里去，那就需要软件触发，DMA会一股脑将数据以最快速度转运完成。

        如果DMA进行的是外设到存储器的数据转运，就不能一股脑转运。外设的数据转运是有时机的，需要使用硬件触发，比如转运ADC的数据，得等ADC每个通道AD转换完成之后，硬件触发一次DMA，之后DMA再进行转运，触发一次转运一次，数据才是正确的。

        存储器到存储器的转运一般使用软件触发，外设到存储器的转运一般使用硬件触发。特定的硬件触发意味着每个DMA的硬件触发源是不一样的，要使用某个外设的硬件触发源，就得使用他连接的那个通道，而不能任意选择通道

        ·c8t6这个芯片只有7个通道，没有DMA2

存储器映像

        ·ROM，只读存储器，是一种非易失性、掉电不丢失的存储器

ROM分为三块：
        第一块是程序存储器flash，也就是主闪存，用途是存储c语言编译后的代码，也就是下载程序的位置。运行程序一般是从主闪存里面开始运行。这一块存储器STM32分配的地址是0x0800 0000，起始地址，也就是第一个字节的地址0800，然后剩余字节的地址依次增长，每个字节都分配一个独一无二的地址，之后程序才能精准的访问这个寄存器。终止地址取决于他的容量，编到哪里，哪里就是终止地址。如果在软件里看到，某个数据的地址是0800开头的，一般可以确定为主闪存的数据。
        第二块和第三块也是掉电不丢失，不难看出这两块存储器的位置是在ROM区的最后面，实际上存储介质也是flash，只不过一般flash指的是主闪存flash，而不是指这两个区域。对于这两块区域的地址都是1FFF开头的。系统存储器的用途是存储bootloader，用于串口下载。bootloader一般是芯片出厂自动写入的，一般不允许修改。选项字节的存储器一般用于存储一些独立于程序代码的配置参数，位置是在ROM的最后面，下载程序可以不刷新选项字节的内容，这样选项字节的配置就可以保持不变，选项字节里主要存储的是flash的读保护和写保护，还有看门狗等等的配置。

        ·RAM，随机存储器，是一种    易失性，掉电    丢失的存储器
        2000开头的是ram区域，首先是运行内存sram，分配地址是0x2000 0000，用途是用于存储运行过程的临时变量，也就是在程序中定义变量、数组、结构体的地方，类比电脑的话，运行内存就是内存条。
        外设寄存器，地址是0x4000 0000，用途是存储各个外设的配置参数，也就是初始化各个外设最终读写的东西。外设寄存器也是存储器的一种，存储介质其实也是sram，不过一般习惯把运行内存叫做sram，外设寄存器直接叫做寄存器。
        内核外设寄存器，地址是0xE000 0000，用途是存储内核各个外设的配置参数，内核外设就是NVIC和systick，因为内核外设和其他外设不是一个厂家设计的，所以地址被分开。

DMA基本结构

        ·图中的外设寄存器和存储器（flash、sram）这两个部分是数据转运的两大站点，在STM32里，一般特指的是flash和sram，不包含外设寄存器。外设寄存器一般直接称作外设，寄存器也是存储器的一种，DMA的数据转运可以从外设到存储器，也可以从存储器到外设，具体转运方向有一个方向的参数可以进行控制。还有一种转运方式是从存储器到存储器，比如flash到sram或sram到sram这两种方式。由于flash是只读的，所以DMA不可以进行从sram到flash或flash到flash的转运操作。

        ·左右两边分别是外设和存储器的三个参数，要进行数据转运首先要指定从哪到哪，以及怎么转。所以外设和存储器都有三个参数
                第一个是起始地址，有外设端的起始地址和存储器端的起始地址，这两个参数决定了数据是从何来到何去，
                第二个参数是数据宽度，这个参数的作用是指定一次转运要按多大的数据宽度来进行，可以选择字节byte、半字halfword和字word。字节是八位，也就是一次转运一个uint8_t大小的数据，半字是uint16_t大小，字是uint32_t大小
                第三个参数是地址是否自增，这个参数的作用是指定一次转运完成之后，下一次转运是否要把地址移动到下一个地址去，相当于指针p++。比如ADC扫描模式，用DMA进行数据转运，外设地址是ADC_DR寄存器，寄存器这边显示地址是不需要自增的，原因是自增的话下次转运就跑到别的寄存器去了，但是存储器这边地址需要自增，每转运一次数据后都往后挪个坑，否则下次在转运的时候就会把上次的数据覆盖，这就是地址是否自增的作用。

        ·如果要进行存储器到存储器的数据转运，就需要把其中一个存储器的地址放在外设的站点。只要在外设起始地址里写入flash或sram的地址，那就会去flash和sram里面找数据。虽然这个站点叫做外设寄存器，仅是名字而已，并不代表这个地址只能写寄存器的地址，如果写flash就会去flash里面找，写sram就会去sram里面找，没有限制，甚至可以在外设站点写存储器的地址，存储器站点写外设的地址,然后方向参数反过来即可。

        ·下面有个传输计数器，用来指定总共需要转运几次，这个传输计数器是一个递减计数器，比如给他写一个5，那么DMA就只能进行5次数据转运，转运过程中，每转运一次计数器的数就会减1，当传输技术器减到0之后就不会进行数据转运，同时减到0之后，前边自增的地址也会恢复到起始的位置，以方便后边DMA开始新一轮的转运。

        ·在传输计数器的右边有一个自动重装器，作用是传输计数器减到0之后是否要恢复到最初的值，比如传输计数器初值给5，不使用自动重装器，那转运5次之后DMA就结束了，如果使用自动重装器，那重装5次计数器减到0之后就会立刻重装到初始值5。自动重装器决定了转运的模式，如果不重装那就是正常的单次模式，如果重装就是循环模式，如果想转运一个数组一般就是单次模式，转运一轮就结束；如果是ADC扫描+连续转换，为了配合ADC，DMA也需要使用循环模式。这个循环模式和ADC的连续模式相似，都用于指定一轮工作之后是否立刻开启下一轮工作。

        ·最下边是DMA的触发控制，触发决定了DMA是在什么时候进行转运。触发源有硬件触发和软件触发，具体选择哪个由M2M（Memory to Memory，由于2和two同音，意思是存储器到存储器）这个参数来决定。

        当给M2M时DMA会选择软件触发，这个软件触发并不是调用某一个函数触发一次，这个软件触发的逻辑是：以最快的速度不断地触发DMA，争取快速把传输寄存器清零，完成本轮转换。这里的软件触发和之前外部中断、ADC的软件触发不太一样，可以理解成连续触发，但是软件触发和循环模式不能同时使用，因为软件触发是为了将传输计数器清零，而循环模式是将其清零后自动重装，同时使用的话DMA停不下来。软件触发一般用于存储器到存储器之间的转运，是软件启动，不需要时机。

        当M2M位给0那就是使用硬件触发，硬件触发源可以选择ADC、串口、定时器等等，使用硬件触发的转运一般是和外设有关的转运，这些转运需要一定的时机，比如ADC转换完成、串口发送数据、定时时间到等等，当硬件达到这些时机时，传一个信号来触发DMA进行转运。

        ·开关控制，也就是DMA_CMD函数，当给DMA使能之后，DMA准备就绪，可以进行转运。DMA进行转运有几个条件：

        第一就是开关控制，DMA_Cmd必须使能

        第二就是传输计数器必须大于0

        第三就是触发源必须有触发信号，触发一次转运一次，传输计数器自减一次。当传输计数器等于0且没有自动重装时，此时无论是否触发DMA都不会进行转运，此时需要将DMA_Cmd给disable关闭DMA，再为传输计数器写一个大于0的数，在DMA_Cmd给enable开启DMA，DMA才能继续工作。

        注意：手册规定，写传输计数器时必须先关闭DMA再进行，不能在DMA开启时写传输计数器

DMA请求

        这张图是DMA1的请求映像，下面是DMA的7个通道，每个通道都有一个数据选择器，可以选择硬件触发或软甲触发

        ·图的左侧列外设请求信号，每个通道的硬件触发源都是不同的，如果需要使用ADC1来触发的话就需要选择通道1，如果需要定时器2来更新事件的话那就需要选择通道2。由于每个通道的硬件触发源不同，如果想使用某个硬件触发源的话，就必须使用其所在的通道，这是关于使用硬件触发的注意事项；如果使用软件触发的话通道可以任意选择，因为每个通道的软件触发都是一样的。
        ·图中通道1的硬件触发是ADC1，定时器2的通道3和定时器4的通道1，具体选择哪个触发源是根据对应的外设是否开启了DMA输出来决定的。比如要使用ADC1，那就会有个库函数叫ADC_DMACmd，必须使用这个库函数开启ADC1的这一路输出才有效；如果想使用定时器2的通道3，会有个TIM_DMACmd的函数进行DMA输出控制。关于这三个触发源使用哪个，取决于把哪个外设的DMA输出开启了，如果都开启了，那就变成了一个或门，三个硬件都可以进行触发，一般情况下只开启一个。
        ·最终7个触发源进入到仲裁器，进行优先级判断，最终产生内部的DMA1请求，优先级的判断类似于中断优先级。默认优先级是通道号越小优先级越高，可在程序中进行配置。
 

        这里的意思应该是，EN并不是数据选择器的控制位，而是选择数据寄存器是否工作，EN=0数据寄存器不工作，EN=1数据寄存器工作。软件触发后面跟着M2M位的意思是当M2M=1时选择软件触发。

数据宽度与对齐

        数据宽度与对齐，在前面的数据转运的两个站点都有一个数据宽度的参数，如果数据宽度都一样那就是一个一个正常的转运，如果数据宽度不一样，需要参考操作表格。表格中第一列是源端宽度，第二列是目标宽度，第三列是传输数目，当源端和目标都是8位时，转运第一步在源端的0位置读数据B0，在目标的0位置写数据B0，就是把这个B0从表格左边移到右边，接着就是把B1移动到右边，接着就是B2B3。源端是8位目标是16位，这个的操作是源端读B0，目标写入00B0，读B1写入00B1，如果目标的数据宽度比源端的数据宽度大，那就在目标前面多出来的空位补0。在8位转到32位同理，将前边空出来的都补0。当目标数据宽度比源端数据宽度小的时候，比如16位转8位，现象就是读B1和B0，只写入B0，读B3B2，只写入B2，写就是把多出来的高位舍弃，后边的也是类似操作。总结就是如果把小的数据转到大的里边就会补0，如果把大的数据转到小的里面高位就会舍弃。
 

DMA数据转运

        .使用DMA，进行存储器到存储器的数据转运，也就是把一个数组里的数据复制到另一个数组里。

        ·数据转运+DMA，将sram里面的数组DataA转运到另一个数组DataB中的配置方式如下，首先是外设站点和存储器站点的起始地址、数据宽度、地址是否自增这三个参数。在这个任务里外设数组（发送）应该填写DataA的数组的首地址，存储器地址（接收）给DataB数组的地址，数据宽度两个数组类型都是uint8_t，所以数据宽度都是按8位的字节传输，由图可见将数组A0转到数组B0，然后A1到B1等等，所以两个站点的地址都需要自增，都移动到下一个数据的位置，才能继续进行转运。如果左边自增右边补自增，那么最后只会有B0接收到A8的数据，如果左边不自增右边自增，最后B0到B8都是A0的数据，如果都不自增那么只有B0有A0的数据。由于将外设站点转运到存储器站点，方向参数需正向。数组中有7个数据，所以传输计数器给7，自动重装暂不需要。触发部分要使用软件触发，因为这是存储器到存储器的数据转运，无需等待时机，最后调用ADC_Cmd给DMA使能。这里的转运是复制转运，转运完成之后DataA的数据不会消失，仅是把DataA的数据复制到DataB的位置
 

DMA+数据多通道

        ·ADC扫描模式+DMA，左边是ADC扫描模式的执行流程，有七个通道，触发一次之后7个通道依次进行AD转换，然后转换结果放到ADC_DR寄存器里面。在每个单独的通道转换完成之后，进行一个DMA数据转运，并且目的的地址进行自增，防止数据被覆盖。外设地址写入ADC_DR这个寄存器的地址，存储器的地址可以在sram中定义一个数组ADValue，然后把ADValue的地址当做存储器的地址，之后数据宽度由于ADC_DR和sram数组都是uint16_t的数据，所以数据宽度都是16位的半字传输。在图中可见外设地址不自增存储器地址自增，传输方向是外设站点到存储器站点。传输通道有7个所以传输计数器设置为7。ADC如果是单次扫描，那么ADC的传输计数器可以不自动重装，转换一轮即停，如果ADC是连续扫描，可以使用自动重装，在ADC启动下一轮转换的时候，DMA也启动下一轮转运，ADC和DMA同步工作。ADC_DR的值是在ADC单个转换完成之后才有效的，所以DMA转运的时机，需要和ADC单个通道转换完成同步，所以ADC的触发要选择硬件触发。

        ·DMA最常用的用途就是配合ADC的扫描模式，因为ADC扫描模式有数据覆盖的特征，ADC对于DMA的需求非常强烈，其他的外设使用DMA将锦上添花，ADC没有的话功能会受到极大的限制。