STM32单片机DMA传输技术详解：原理、配置与应用，告别数据传输瓶颈

# 1. DMA传输技术概述**

DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）是一种硬件技术，允许外设直接访问系统存储器，无需CPU干预。它通过减少CPU开销和提高数据传输速度来提高系统性能。

DMA传输技术具有以下优点：

- **减少CPU开销：**CPU无需参与数据传输，从而释放更多时间执行其他任务。
- **提高数据传输速度：**DMA传输直接在存储器和外设之间进行，避免了CPU的处理延迟，从而提高了数据传输速度。

# 2. DMA传输原理

### 2.1 DMA的工作原理

DMA（Direct Memory Access）直接存储器访问，是一种硬件机制，允许外设直接访问系统内存，而无需CPU的干预。DMA控制器充当外设和内存之间的桥梁，负责管理数据传输。

DMA的工作原理如下：

1. 外设向DMA控制器发出DMA请求。
2. DMA控制器分配一个DMA通道。
3. DMA控制器配置DMA通道，包括源地址、目标地址、传输大小和传输模式。
4. DMA控制器启动传输。
5. DMA控制器监视传输进度，并在传输完成时发出中断。

### 2.2 DMA传输的类型和模式

DMA传输有两种类型：

- **单次传输：**一次性传输固定数量的数据。
- **循环传输：**重复传输数据，直到达到指定的传输计数。

DMA传输有三种模式：

- **基本模式：**源地址和目标地址都是递增的。
- **递增模式：**源地址或目标地址递增，另一个地址保持不变。
- **循环模式：**源地址或目标地址在达到边界后循环。

**代码块 2.1：DMA传输模式示例**

// 单次传输
DMA_SetConfig(DMA_CHANNEL_1, DMA_MODE_SINGLE, DMA_PRIORITY_HIGH,
              DMA_SRC_ADDR, DMA_DST_ADDR, DMA_SIZE);

// 循环传输
DMA_SetConfig(DMA_CHANNEL_1, DMA_MODE_CIRCULAR, DMA_PRIORITY_HIGH,
              DMA_SRC_ADDR, DMA_DST_ADDR, DMA_SIZE);

// 递增模式
DMA_SetConfig(DMA_CHANNEL_1, DMA_MODE_INCREMENTAL, DMA_PRIORITY_HIGH,
              DMA_SRC_ADDR, DMA_DST_ADDR, DMA_SIZE);

**逻辑分析：**

DMA_SetConfig()函数用于配置DMA通道。函数参数包括DMA通道号、传输模式、优先级、源地址、目标地址和传输大小。

**参数说明：**

- DMA_CHANNEL_1：DMA通道号
- DMA_MODE_SINGLE：单次传输模式
- DMA_PRIORITY_HIGH：高优先级
- DMA_SRC_ADDR：源地址
- DMA_DST_ADDR：目标地址
- DMA_SIZE：传输大小

# 3. DMA传输配置

DMA传输配置是DMA传输技术中的关键步骤，它决定了DMA传输的效率和可靠性。本章将详细介绍DMA外设的配置、DMA通道的配置和DMA传输参数的配置。

### 3.1 DMA外设的配置

DMA外设的配置主要包括使能DMA外设、选择DMA通道和设置传输方向。

#### 3.1.1 使能DMA外设

使能DMA外设需要设置DMA外设的控制寄存器（DMA_CR），具体操作步骤如下：

// 使能DMA1
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_DMA1EN;

#### 3.1.2 选择DMA通道

选择DMA通道需要设置DMA_CSELR寄存器，具体操作步骤如下：

// 将外设DMA请求映射到DMA1通道1
DMA1_CSELR->CSELR = DMA_CSELR_CSEL1_0;

#### 3.1.3 设置传输方向

设置传输方向需要设置DMA_CR寄存器的DIR位，具体操作步骤如下：

// 设置DMA1通道1为外设到内存传输
DMA1_Channel1->CCR |= DMA_CCR_DIR;

### 3.2 DMA通道的配置

DMA通道的配置主要包括设置传输模式、数据大小、传输优先级和中断使能。

#### 3.2.1 设置传输模式

设置传输模式需要设置DMA_CCR寄存器的MINC和PINC位，具体操作步骤如下：

// 设置DMA1通道1为内存递增、外设不递增传输模式
DMA1_Channel1->CCR &= ~DMA_CCR_MINC;
DMA1_Channel1->CCR &= ~DMA_CCR_PINC;

#### 3.2.2 设置数据大小

设置数据大小需要设置DMA_CCR寄存器的PSIZE和MSIZE位，具体操作步骤如下：

// 设置DMA1通道1为32位数据传输
DMA1_Channel1->CCR |= DMA_CCR_PSIZE_1;
DMA1_Channel1->CCR |= DMA_CCR_MSIZE_1;

#### 3.2.3 设置传输优先级

设置传输优先级需要设置DMA_CCR寄存器的PL位，具体操作步骤如下：

// 设置DMA1通道1为高优先级传输
DMA1_Channel1->CCR |= DMA_CCR_PL_1;

#### 3.2.4 设置中断使能

设置中断使能需要设置DMA_CCR寄存器的TCIE位，具体操作步骤如下：

// 使能DMA1通道1传输完成中断
DMA1_Channel1->CCR |= DMA_CCR_TCIE;

### 3.3 DMA传输参数的配置

DMA传输参数的配置主要包括设置源地址、目的地址、传输长度和循环模式。

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