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  • dma是什么意思? 什么是dma?

    千次阅读 2010-01-18 11:51:00
    dma是什么意思? 什么是dma?DMA的英文拼写是“Direct MemoryAccess”,汉语的意思就是直接内存访问,是一种不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。PIO模式下硬盘内存之间的数据传输是由CPU来控制的;而...

    dma是什么意思? 什么是dma?

    DMA的英文拼写是“Direct Memory Access”,汉语的意思就是直接内存访问,是一种不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。PIO模式下硬盘和内存之间的数据传输是由 CPU来控制的;而在DMA模式下,CPU只须向DMA控制器下达指令,让DMA控制器来处理数的传送,数据传送完毕再把信息反馈给CPU,这样就很大程 度上减轻了CPU资源占有率。DMA模式与PIO模式的区别就在于,DMA模式不过分依赖CPU,可以大大节省系统资源,二者在传输速度上的差异并不十分 明显。DMA模式又可以分为Single-Word DMA(单字节DMA)和Multi-Word DMA(多字节DMA)两种,其中所能达到的最大传输速率也只有16.6MB/s

    直接存储器存取(DMA)控制器是一种在系统内部转移数据的独特外设,可以将其视为一种能够通过一组专用总线将内部和外部存储器与每个具有DMA能 力的外设连接起来的控制器。它之所以属于外设,是因为它是在处理器的编程控制下来执行传输的。值得注意的是,通常只有数据流量较大(kBps或者更高)的 外设才需要支持DMA能力,这些应用方面典型的例子包括视频、音频和网络接口。

    一般而言,DMA控制器将包括一条地址总线、一条数据总线和控制寄存器。高效率的DMA控制器将具有访问其所需要的任意资源的能力,而无须处理器本身的介入,它必须能产生中断。最后,它必须能在控制器内部计算出地址。

    一个处理器可以包含多个DMA控制器。每个控制器有多个DMA通道,以及多条直接与存储器站(memory bank)和外设连接的总线,如图1所示。在很多高性能处理器中集成了两种类型的DMA控制器。第一类通常称为“系统DMA控制器”,可以实现对任何资源 (外设和存储器)的访问,对于这种类型的控制器来说,信号周期数是以系统时钟(SCLK)来计数的,以ADI的Blackfin处理器为例,频率最高可达 133MHz。第二类称为内部存储器DMA控制器(IMDMA),专门用于内部存储器所处位置之间的相互存取操作。因为存取都发生在内部(L1-L1、 L1-L2,或者L2-L2),周期数的计数则以内核时钟(CCLK)为基准来进行,该时钟的速度可以超过600MHz。

    每个DMA控制器有一组FIFO,起到DMA子系统和外设或存储器之间的缓冲器的作用。对于MemDMA(Memory DMA)来说,传输的源端和目标端都有一组FIFO存在。当资源紧张而不能完成数据传输的话,则FIFO可以提供数据的暂存区,从而提高性能。

    因为你通常会在代码初始化过程中对DMA控制器进行配置,内核就只需要在数据传输完成后对中断做出响应即可。你可以对DMA控制进行编程,让其与内核并行地移动数据,而同时让内核执行其基本的处理任务—那些应该让它专注完成的工作。

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  • DMA是什么意思

    2016-03-16 15:10:00
    DMA是让硬盘不用通过CPU来控制读写 它的意思是直接存储器存取,是一种快速传送数据的机制,DMA技术的重要性在于,利用它进行数据存取时不需要CPU进行干预,可提高系统执行应用程序的效率。利用DMA传送数据的另一个...

    DMA是让硬盘不用通过CPU来控制读写 它的意思是直接存储器存取,是一种快速传送数据的机制,DMA技术的重要性在于,利用它进行数据存取时不需要CPU进行干预,可提高系统执行应用程序的效率。利用DMA传送数据的另一个好处是,数据直接在源地址和目的地址之间传送,不需要是中间媒介。 PS:这里讲的控制是硬盘内部的控制读写,这样有利于减轻CPU负担,加快读取速度

    未来星开发团队--狒狒 QQ:9715234
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  • STM32 DMA和内存之间的关系

    千次阅读 2014-07-01 16:58:47
    DMA是什么东西呢。 通常在8位单片机时代,很少有这个概念。 在外置资源越来越多以后, 我们把一个MCU内部分为 主处理器 外设两个部分。 主处理器当然是执行我们指令的主要部分, 外设则是 串口 I2C ADC 等等...
    谈到ADC,我们还要第一次引入另外一个重要的设备DMA.
    DMA是什么东西呢。
    通常在8位单片机时代,很少有这个概念。
    在外置资源越来越多以后,
    我们把一个MCU内部分为 主处理器 和 外设两个部分。
    主处理器当然是执行我们指令的主要部分,
    外设则是 串口 I2C ADC 等等用来实现特定功能的设备

    回忆一下,8位时代,我们的主处理器最常干的事情是什么?
    逻辑判断?不是。那才几个指令
    计算算法?不是。大部分时候算法都很简单。
    事实上,主处理器就是作个搬运工,
    把USART的数据接收下来,存起来
    把ADC的数据接收下来,存起来
    把要发送的数据,存起来,一个个的往USART里放。
    …………
    为了解决这个矛盾,
    人们想到一个办法,让外设和内存间建立一个通道,
    在主处理器允许下,
    让外设和内存直接 读写,这样就释放了主处理器,
    这个东西就是DMA。

    打个比方:
    一个MCU是个公司。
    老板就是主处理器
    员工是外设
    仓库就是内存
    从前 仓库的东西都是老板管的。
    员工需要原料工作,就一个个报给老板,老板去仓库里一个一个拿。
    员工作好的东西,一个个给老板,老板一个个放进仓库里。
    老板很累,虽然老板是超人,也受不了越来越多的员工和单子。
    最后老板雇了一个仓库保管员,它就是DMA
    他专门负责 入库和出库,
    只需要把出库 和入库计划给老板过目
    老板说OK,就不管了。
    后面的入库和出库过程,
    员工只需要和这个仓库保管员打交道就可以了。
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  • DMA

    2016-05-25 14:44:10
     直接存储器存取用来提供在外设存储器之间或者存储器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,...

    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。【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。

    在发生一个事件后,外设发送一个请求信号到DMA控制器。DMA控制器根据通道的优先权处理请求。当DMA控制器开始访问外设的时候,DMA控制器立即发送给外设一个应答信号。当从DMA控制器得到应答信号时,外设立即释放它的请求。一旦外设释放了这个请求,DMA控制器同时撤销应答信号。如果发生更多的请求时,外设可以启动下次处理。

    总之,每个DMA传送由3个操作组成:

    1. 从外设数据寄存器或者从DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元执行加载操作

    2. 存数据到外设数据寄存器或者存数据到DMA_CMARx寄存器指定地址的存储器单元。

    3. 执行一次DMA_CNDTRx寄存器的递减操作。该寄存器包含未完成的操作数目。

    仲裁器根据通道请求的优先级来启动外设/存储器的访问。优先级分为两个等级:软件(4个等级:最高、高、中等、低)、硬件(有较低编号的通道比拥有较高编号的通道有较高的优先权)。

    可以在DMA传输过半、传输完成和传输错误时产生中断。

    STM32中DMA的不同中断(传输完成、半传输、传输完成)通过“线或”方式连接至NVIC,需要在中断例程中进行判断。

    进行DMA配置前,不要忘了在RCC设置中使能DMA时钟。STM32的DMA控制器挂在AHB总线上。

    DMA总共有7个通道,各个通道的DMA映射关系如下:

    外设的事件连接至相应DMA通道,每个通道均可以通过软件触发实现存储器内部的DMA数据传输(M2M模式)

    Tips:库2.0中函数RCC_AHBPeriphClockCmd的参数由“RCC_AHBPeriph_DMA”改成“RCC_AHBPeriph_DMA1”(如果是DMA1控制器的话)。

    DMA的传输标志位(CHTIFx、CTCIFx、CGIFx)由硬件设置为“1”,但需要软件清零,在中断服务程序中清除。当CGIFx(全局中断标志位)清零后,CHTIFx 和 CTCIFx均清零。

     

    过程:怎样启用DMA?首先,众所周知的是初始化,任何设备启用前都要对其进行初始化,要对模块初始化,还要先了解该模块相应的结构及其函数,以便正确的设置;由于DMA较为复杂,我就只谈谈DMA的基本结构和和常用函数,这些都是ST公司提供在库函数中的。

    1、 下面代码是一个标准DMA设置,当然实际应用中可根据实际情况进行裁减:

    DMA_DeInit(DMA_Channel1);

    上面这句是给DMA配置通道,根据ST提供的资料,STM3210Fx中DMA包含7个通道(CH1~CH7),也就是说可以为外设或memory提供7座“桥梁”(请允许我使用桥梁一词,我觉得更容易理解,哈哈,别“拍砖”呀!);

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;

    上面语句中的DMA_InitStructure是一个DMA结构体,在库中有声明了,当然使用时就要先定义 了;DMA_PeripheralBaseAddr是该结构体中一个数据成员,给DMA一个起始地址,好比是一个buffer起始地址,数据流程是:外设 寄存器à DMA_PeripheralBaseAddàmemory中变量空间(或flash中数据空间等),ADC1_DR_Address是我定义的一个地址 变量;

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue;

    上面这句很显然是DMA要连接在Memory中变量的地址,ADC_ConvertedValue是我自己在memory中定义的一个变量;

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

    上面的这句是设置DMA的传输方向,就如前面我所说的,DMA可以双向传输,也可以单向传输,这里设置的是单向传输,如果需要双向传输:把DMA_DIR_PeripheralSRC改成DMA_DIR_PeripheralDST即可。

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;

    上面的这句是设置DMA在传输时缓冲区的长度,前面有定义过了buffer的起始地址:ADC1_DR_Address ,为了安全性和可靠性,一般需要给buffer定义一个储存片区,这个参数的单位有三种类型:Byte、HalfWord、word,我设置的2个 half-word(见下面的设置);32位的MCU中1个half-word占16 bits。

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

    上面的这句是设置DMA的外设递增模式,如果DMA选用的通道(CHx)有多个外设连接,需要使用外设递增模式:DMA_PeripheralInc_Enable;我的例子里DMA只与ADC1建立了联系,所以选用DMA_PeripheralInc_Disable

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

    上面的这句是设置DMA的内存递增模式,DMA访问多个内存参数时,需要使用DMA_MemoryInc_Enable,当DMA只访问一个内存参数时,可设置成:DMA_MemoryInc_Disable。

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

    上面的这句是设置DMA在访问时每次操作的数据长度。有三种数据长度类型,前面已经讲过了,这里不在叙述。

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

    与上面雷同。在此不再说明。

    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

    上面的这句是设置DMA的传输模式:连续不断的循环模式,若只想访问一次后就不要访问了(或按指令操作来反问,也就是想要它访问的时候就访问,不要它访问的时候就停止),可以设置成通用模式:DMA_Mode_Normal

    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

    上面的这句是设置DMA的优先级别:可以分为4级:VeryHigh,High,Medium,Low.

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

    上面的这句是设置DMA的2个memory中的变量互相访问的

    DMA_Init(DMA_Channel1,&DMA_InitStructure);

    前面那些都是对DMA结构体成员的设置,在次再统一对DMA整个模块做一次初始化,使得DMA各成员与上面的参数一致。

    DMA_Cmd(DMA_Channel1,ENABLE);

    哈哈哈!这一句我想我就不罗嗦了,大家一看就明白。

    至此,整个DMA总算设置好了,但是,DMA通道又是怎样与外设联系在一起的呢?哈哈,这也是我当初最想知道的一个事情,别急!容我想喝口茶~~~~~~哈哈哈!

    要使DMA与外设建立有效连接,这不是DMA自身的事情,是各个外设的事情,每个外设都有 一个xxx_DMACmd(XXXx,Enable )函数,如果使DMA与ADC建立有效联系,就使用ADC_DMACmd(ADC1,Enable); (这里我启用了ADC中的ADC1模块)。

     

    一个简单的例子 transfer  a word data buffer from FLASH memory to embedded SRAM memory.
    在V3.1.2库的位置
    STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.1.2\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\DMA\FLASH_RAM


    DMA_DeInit(DMA1_Channel6);
      //peripheral base address
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)SRC_Const_Buffer;
      //memory base address   
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)DST_Buffer;
      //数据传输方向    Peripheral is source               
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    //缓冲区大小 Number of data to be transferred (0 up to 65535).数据传输数目     
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BufferSize;
       // the Peripheral address register is incremented       
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;
      //the memory address register is incremented
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    //the Peripheral data width       
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word; 
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
    //the DMAy Channelx will be used in memory-to-memory transfer
    //DMA通道的操作可以在没有外设请求的情况下进行,这种操作就是存储器到存储器模式。

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;   
    DMA_Init(DMA1_Channel6, &DMA_InitStructure);


    DMA_ITConfig(DMA1_Channel6, DMA_IT_TC, ENABLE);



    DMA_Cmd(DMA1_Channel6, ENABLE);
    =======================================================================

    外设的DMA请求映像


    要使DMA与外设建立有效连接,这不是DMA自身的事情,是各个外设的事情,每个外设都有 一个

    xxx_DMACmd(XXXx,Enable )函数,如果使DMA与ADC建立有效联系,就使用 ADC_DMACmd

    (ADC1,Enable); (这里我启用了ADC中的ADC1模块)。


    DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&AD_Value;   
    //u16  AD_Value[2];   不加&应该也可以  数组名 代表地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;      //############## 改了
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //##############     改了
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);


    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);


    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2;      //##############     改了
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
    //内部温度传感器  添加这一句 

    ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
    //##############     改了

    //################ Channel 10(电位器)
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);
    //###### 内部温度传感器  Channel 16 ###################
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

     
     使能ADC1的DMA请求映像
      ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);


    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

       //使用之前一定要校准
    ADC_ResetCalibration(ADC1);

    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));


    ADC_StartCalibration(ADC1);

    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

     
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

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