【STM32学习】直接存储器访问——DMA

零、参考

一个严谨的STM32串口DMA发送&接收（1.5Mbps波特率）机制
【组件】通用环形缓冲区模块

上述是我的参考链接，对理解DMA发送与接受，以及缓冲区的使用非常有帮助。
建议将代码通读，而不仅仅是使用。

一、对DMA的理解

这里用大白话，描述一下个人对DMA的理解。
即不用在CPU干预的情况下 ，DMA能将外设与内存之间的数据进行直接交换，也就是DMA能直接将内存中的数据发送至外设接口，或者从外设接口接收数据放到内存中。
对于发送（内存到外设），我们只需要启动DMA发送（每次发送都需要启动），然后CPU就能去干别的事情了，整个发送过程由DMA处理，不占用CPU，当数据发送完毕时，会触发传输完成的终端，我们再处理即可。
对于接收（外设到内存），我们只需要配置一次DMA接收，当外设数据到来时，我们根本不会察觉到，因为CPU根本就不鸟它，数据会被直接放到我们设置的内存中。只有当接收的数据半满或者全满时，触发中断，我们才能感知到。

二、DMA通道优先级

上述是STM32F103RBT6的DMA通道接口图。
可以看到一共有7个通道，每个通道有几个请求，同一个通道在同一时间，只能相应一个请求。
这么多个通道同一时间也只能有一个通道能进行DMA传输。
这就涉及到了优先级问题。
优先级控制由仲裁器进行管理：先看软件配置的等级，谁高谁就先传输；如果软件等级相同，那就看硬件，谁的通道号小，谁就先传输。

三、DMA通道x传输数量寄存器(DMA_CNDTRx)

该寄存器只能在通道不工作的时候，才能写入。
如果该寄存器需要修改了，我们可以停止该通道，然后重新配置，再使能即可。

这个寄存器的数值到底代表了什么？
对于发送（内存到外设），我们一般会将内存的大小，放入这个寄存器中。当启动DMA发送，每传输一个数据，这个寄存器的数值就减少一；例如，假设内存大小为128，我们要将这128个数据全部发送，需要将128写入到该寄存器，然后启动DMA发送。每当内存到外设传输一个数据，该寄存器就减一。比如已经发送了20个数据，那么我们查询还有多少数据没有发送呢？就是CNDTR（剩余多少个数据没发送）。当数据发送了一半或者数据发送完毕，分别会触发DMA传输半满和全满中断。
对于接收（外设到内存），我们一般会将内存的大小，放入这个寄存器中。DMA接收时，CPU是无感知的，是直接往该内存中存放的。每当DMA接收一个数据，该寄存器中的数值就减少一；例如；假设内存大小为128，当DMA接收了100个时，CNDTR中的数据为128-100=28，表示还有多少个数据没有接收到。当数据接收了内存大小的一半或者全部，分别会触发DMA传输半满和全满终端。

DMA传输半满和全满的判断标准是以CNDTR寄存器中的数据为标准的。

在一个问题是：该寄存器中的这一句话的意思是什么？“数据传输结束后，寄存器的内容或者变为0；或者当该通道配置为自动重加载模式时，寄存器的内容将被自动重新加载为之前配置时的数值。”。

自动重加载模式好比就是循环工作模式

四、DMA缓冲区设计

对于接收而言，如果外设交互速度很快，DMA设置的内存中的数据，如果没有及时取出的话，就被覆盖掉。所以，需要设立缓冲区，为CPU处理数据提供空当；当然，如果CPU处理缓冲区的数据很慢的话，数据也是会被覆盖掉的。
这里常用就是利用半满和全满中断的双缓冲机制，大家可以看我参考的链接，十分值得学习。