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STM32F1系列的DMA控制器及应用

1.DMA控制器概述

1.1DMA控制器的基本概念

DMA（DirectMemoryAccess，直接内存访问）是一种硬件机制，允许外设或内存之间直接进行数据传输，而无需CPU的干预。这种机制可以显著提高数据传输效率，减轻CPU的负担，使CPU能够处理其他更重要的任务。STM32F1系列单片机内置了多个DMA控制器，支持多种数据传输模式和配置选项，可以广泛应用于各种数据传输场景。

1.2STM32F1系列的DMA控制器架构

STM32F1系列单片机的DMA控制器具有以下特点：

多个通道：DMA控制器包含多个通道，每个通道可以独立配置和管理。通常，STM32F103系列的DMA控制器有7个通道。

优先级管理：每个DMA通道可以配置为不同的优先级，确保高优先级的传输优先完成。

传输模式：支持单次传输、循环传输等多种模式，适用于不同的应用场景。

触发源：可以由多种外设事件触发，如ADC转换结束、USART接收完成等。

数据宽度：支持字节（8位）、半字（16位）和字（32位）的数据传输宽度。

传输方向：支持从外设到内存、从内存到外设、从内存到内存等多种传输方向。

1.3DMA控制器的主要功能

DMA控制器的主要功能包括：

数据传输：将数据从一个地址传输到另一个地址，无需CPU干预。

外设支持：支持多种外设的数据传输，如ADC、USART、SPI等。

优先级管理：确保高优先级的传输优先完成。

中断处理：可以在传输完成、传输错误等情况下产生中断，通知CPU进行处理。

灵活配置：支持多种传输模式和配置选项，满足不同需求。

2.DMA控制器的配置

2.1DMA控制器的寄存器

DMA控制器的配置和管理主要通过一组寄存器来实现。以下是主要寄存器及其功能：

DMA_CCRx（ChannelxControlRegister）：通道控制寄存器，用于配置通道的工作模式、优先级、传输方向等。

DMA_CNDTRx（ChannelxNumberofDataRegister）：通道数据长度寄存器，用于设置要传输的数据量。

DMA_CPARx（ChannelxPeripheralAddressRegister）：通道外设地址寄存器，用于设置外设的基地址。

DMA_CMARx（ChannelxMemoryAddressRegister）：通道内存地址寄存器，用于设置内存的基地址。

DMA_IFCR（InterruptFlagClearRegister）：中断标志清除寄存器，用于清除中断标志位。

DMA_ISR（InterruptandStatusRegister）：中断和状态寄存器，用于读取中断标志位和状态信息。

2.2配置DMA通道

配置DMA通道的步骤如下：

使能DMA控制器：通过设置RCC时钟控制寄存器，使能DMA控制器的时钟。

选择传输通道：根据外设的需求选择合适的DMA通道。

配置传输模式：设置传输模式、数据宽度、传输方向等。

设置传输地址：设置外设地址和内存地址。

设置传输长度：设置要传输的数据量。

配置优先级：设置通道的优先级。

使能DMA通道：使能DMA通道，开始数据传输。

2.2.1使能DMA控制器

//使能DMA1控制器的时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_DMA1,ENABLE);

2.2.2选择传输通道

//选择DMA1通道1

DMA_Channel_TypeDef*DMA_Channel=DMA1_Channel1;

2.2.3配置传输模式

//配置DMA1通道1

DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure;

//初始化DMA通道

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)ADC1-DR;//外设地址为ADC1的数据寄存器

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)adc_value;//内存地址为adc_value变量

DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralToMemory;//传输方向为从外设到内存

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=1;//传输1个数据

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;