1 Введение в DMA

DMA (прямой доступ к памяти), китайское название означает прямой доступ к памяти, представляет собой функцию, предоставляемую некоторыми архитектурами компьютерной шины, которая позволяет отправлять данные непосредственно с дополнительного устройства (например, жесткого диска) в память материнской платы компьютера. Для встроенных процессоров DMA может обеспечить высокоскоростную передачу данных между периферийными устройствами и памятью или между памятью и памятью без вмешательства ЦП, экономя ресурсы ЦП.

1.1 4 ситуации передачи DMA

Передача данных, задействованная в DMA, делится на четыре ситуации:

• Периферийное устройство для Память
• Память на периферию
• Памятьприезжать Память
• периферийное к периферийному

По сути они одинаковы, все они передаются из одной области памяти в другую. Регистр периферийных данных по сути является единицей хранения памяти.

1.2 Типичная структура прямого доступа к памяти

Структурная схема типичного контроллера DMA выглядит следующим образом:

Контроллер DMA содержит 4 регистра/счетчика:

• Регистр адреса: включая регистр адреса источника и адреса назначения.
• Регистр состояния: используется для регистрации состояния до и после передачи DMA.
• Регистр управления: используется для выбора типа операции, режима работы, направления передачи и связанных параметров контроллера DMA.
• Счетчик байтов: используется для контроля длины передаваемого блока данных.

Контроллер DMA необходимо подключить, включая:

• С периферийными устройствами: используется для приема запросов на операцию DMA от периферийных устройств и управления периферийными устройствами во время DMA.
• С CPUсоединять: используется для запроса управления шиной.
• С тремя основными шинами соединяться: используется для управления шиной.

Контроллер DMA может получать контроль над шиной, как и ЦП, поэтому он может осуществлять высокоскоростной обмен данными между периферийными устройствами и памятью.

Как показано на рисунке ниже, когда периферийному устройству необходимо выполнить передачу DMA с памятью, контроллер DMA отправляет запрос на шину. После получения разрешения на шину от ЦП контроллер DMA управляет передачей данных.

2 DMA в STM32

2.1 Обзор ресурсов STM32 DMA

Внутри STM32F103 имеется 2 контроллера DMA:

• DMA1 имеет 7 каналов.
• DMA2 имеет 5 каналов и доступен только в продуктах большой емкости.

Каждый канал предназначен для управления запросами доступа к памяти от одного или нескольких периферийных устройств.

Кроме того, у каждого DMA есть арбитр, который координирует приоритет отдельных запросов.

DMA в STM32F103 имеет следующие особенности:

• Ширина передачи независимых областей данных источника и назначения (байты、половина слова、целое слово)
• Каждый канал имеет 3 флага событий (половина передачи DMA, завершение передачи DMA и ошибка передачи DMA).
• Передача между памятью и памятью
• Периферия и память, перенос памяти и периферии
• Flash, SRAM, SRAM периферийных устройств, периферийные устройства APB1, APB2 и AHB могут быть доступны как источники и цели.

2.2 Блок-схема STM32 DMA

Блок-схема DMA STM32F103 выглядит следующим образом:

• ①Отображает запрос DMA: когда периферийное устройство готово передавать данные через DMA.,Сначала необходимо отправить запрос контроллеру DMA.
• ②Представлены каналы DMA: у DMA1 их 7, а у DMA2 5. Хотя каждый канал может принимать запросы от нескольких периферийных устройств, одновременно он может принимать только один.
• ③Представляет общий сервер: используется для обработки нескольких DMA Последовательность ответа при запросе канала. Арбитр управляет DMA Запросы каналов делятся на два этапа：
  • Первый этап: программный этап, который можно установить в регистре DMA_CCRx, имеет 4 уровня: очень высокий, высокий, средний и низкий.
  • Фаза 2: Аппаратная фаза. Если два или более запросов канала DMA устанавливают одинаковый приоритет, это зависит от номера канала. Чем ниже приоритет, тем выше приоритет.

3 Резюме

В этой статье представлены некоторые базовые знания о DMA, в том числе 4 ситуации передачи DMA、Типичная структура прямого доступа к Базовое введение в память и STM32 DMA.