一、实验目的

1、掌握STM32F103DMA传输程序设计流程；

2、熟悉STM32固件库的基本使用。

二、实验原理

1、利用外部按键KEY1来控制DMA的传送，每按一次KEY1，DMA就传送一次数据到USART1（串口1）；

2、该串口将数据输出到PC端显示出来。LED灯D1作为程序运行的指示灯。

三、实验设备和器材

电脑、Keil uVision5软件、Proteus 8 Professional软件

四、实验内容和步骤

4.1 代码开发

按照书本中实验流程在Keil中完成DMA传输实验的代码开发；

4.2 原理图设计

在Proteus中完成原理图的设计，如图5所示。

图5 DMA传输实验原理图

五、实验记录和实验结果

5.1 实验效果记录（附照片即可）

5.2 实验效果说明

按下按键KEY1，D1亮，DMA数据被传输到串口并通过计算机显示出来，DMA传输仿真效果如上图所示。

六、实验预习要求

1. 实验前认真阅读本实验指导；
2. 熟悉书本中相关操作及相关器件。
3. 完成5.1和5.2内容。

七、思考题

1. DMA的功能

1. 数据传输加速：DMA允许外部设备（如硬盘、网卡、显卡等）直接访问主内存，避免了数据通过CPU的中断处理，从而大大提高数据传输速度和系统效率。

1. 减少CPU负担：通过DMA，数据传输的控制和管理由专门的DMA控制器来完成，减轻了CPU的负担，使CPU可以同时处理其他任务，提高系统的并发能力和响应速度。

1. 高效处理数据：DMA能够在数据传输过程中执行连续的数据块传输，从而提高了数据处理的吞吐量，特别是在大数据传输和高速数据传输中表现更为突出。

1. 支持多种设备：DMA技术不仅限于特定类型的设备，可以应用于各种I/O设备，如存储设备（硬盘、固态硬盘）、网络设备（网卡）、音频设备、视频设备等。

1. 提高系统整体性能：通过降低数据传输的延迟和提高传输速度，DMA显著改善了系统的整体性能和响应能力，尤其是对于高性能计算和实时数据处理系统尤为重要。

2、使用DMA功能进行数据传输时的配置流程

1. 选择合适的DMA通道：确定系统支持的DMA通道数量和类型。根据需要选择一个可用的DMA通道，通常在系统的硬件规格或者操作系统的文档中可以找到相关信息。

1. 分配DMA缓冲区：DMA传输需要一个缓冲区来存储数据，这个缓冲区位于系统内存中。确保分配的DMA缓冲区足够大以容纳需要传输的数据，并且要注意内存对齐和权限等问题。

1. 初始化DMA控制器：需要编程初始化DMA控制器，设置各种控制寄存器，以及DMA传输的方向（读或写）和传输模式（单次传输、循环传输等）。设置DMA控制器的源地址（数据来源）和目的地址（数据目的地），通常是内存地址或者I/O端口。

1. 设置DMA传输大小：确定每次DMA传输的数据量，通常以字节为单位。配置DMA控制器的传输计数寄存器，以指定要传输的数据字节数。

1. 启动DMA传输：当DMA控制器配置完成后，通过设置相应的启动位（如启动位或者触发位）来启动DMA传输。DMA控制器开始自动从源地址中读取数据，并将其传输到目的地址，直到传输完成或者遇到错误。

1. 处理DMA传输结束：在DMA传输完成时，DMA控制器通常会生成一个中断或者触发一个DMA完成信号，通知CPU传输已完成。在处理中断或者检查DMA状态寄存器时，可以确认DMA传输是否成功完成或者出现了错误。

1. 释放DMA资源：当DMA传输完成后，释放DMA控制器和相关资源，包括释放DMA通道以便其他设备或者进程使用。