【STM32】使用DMA+SPI传输数据

DMA(Direct Memory Access):直接存储器访问

一些简单的动作,例如复制或发送,就可以不透过CPU,从而减轻CPU负担

由于本人使用的是正点原子开发板,部分代码取自里面的范例

 

本篇内容大纲

【1】DMA初步了解

【2】导入相关的库

【3】代码流程

 

【1】DMA初步了解

DMA可以设定三种传输方式:『外设到存储器』『存储器到外设』『存储器到存储器』(第三种方式仅DMA2能执行)

本篇测试的是『存储器到外设』,下面继续介绍DMA

STM32F4两个DMA控制器(DMA1、DMA2)

每个控制器8个数据流(Stream)

然后,每个数据流又有8个通道(Channel)

下面两张张表格,来说明『DMA控制器』『数据流』『通道』所对应的DMA请求映射(request mapping)

以下这图是针对STM32F4的,其他芯片,例如STM32F1,应该要找各自的说明书,也许表格会有出入

找出我想实现的功能,例如我想用串口1的发送(USART1_TX),在DMA2里面,『Stream = 7』『Channel = 4』 就是我们要的了

 

/* ------------- 题外话 ------------- */

也许你会发现,为什么会有两个一样的,例如DMA1表格里,【Stream0、Channel0】【Stream2、Channel0】对应的都是SPI3_RX

在网上问人后,对方是和我说,这是解决唯一拥有的情况,例如只有DMA2SDIO功能,如果你同时又要使用SPI,那么可以用DMA1来配合SPI

/* -------------------------------- */

 

【2】导入相关的库

因为本篇测试的是『存储器到外设』

先看看有没有所需外设的文件,例如stm32f4xx_usart.c,没有的话参考下面的图片来导入,以本篇来说,需要导入的外设是stm32f4xx_spi.c

接下来,由于我们要使用DMA,所以也要导入stm32f4xx_dma.c

 

导入完成后,我们先打开 stm32f4xx_dma.h 这个头文件,可以看到一些设定的函数,例如初始化之类的

 

要设置时,基本上所要调用的函数就在这里了,而下方红框是中断和标志相关的函数

为什么说基本上?那是因为还有一小部分的设定,要在别的地方找

假设我们要使用USART(上面已经添加库了:stm32f4xx_usart.c)

找一下stm32f4xx_USART.h这个头文件,通过搜寻dmacmd,就会找到使能函数(USART_DMACmd)

因为本篇使用SPI,但由于我懒得改图了,只要找到stm32f4xx_SPI.h这个头文件

就会发现关于DMA的函数,void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq, FunctionalState NewState)

 

【3】代码流程

在main里,大致的流程是这样的

(1)首先初始化外设,这里以SPI为例(spi3_init)

(2)执行DMA的初始化(MYDMA_Config)

(3)在你需要执行传送数据的地方,执行数据的传送,这里是直接写在while(1)里面了

(4)做完一次的DMA,要把相关的标志清0

int main(void)
{
     SPI3_Init(); // 串口初始化
     MYDMA_Config(DMA1_Stream5,DMA_Channel_0,(u32)&SPI3->DR,(u32)SendBuff,SEND_BUF_SIZE); // DMA初始化
     while(1)
     {
          SPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); // 使能DMA发送
          MYDMA_Enable(DMA1_Stream5,SEND_BUF_SIZE); // 执行一次的DMA发送
          if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5)!=RESET)) //等待DMA传输完成
              DMA_ClearFlag(DMA1_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5); // 清除标志
     }    
}   

先不要在意里面的参数,下面会详解,DMA的使用,大致的流程就是这样

下面详解这5个函数的内容,判断式就不解释了

 

SPI3_Init()

void SPI3_Init(void)
{	 
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);//使能GPIOC时钟
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE);//使能SPI3时钟
 
  // PC10:SPI3_SCK
  // PC11:SPI3_MISO
  // PC12:SPI3_MOSI
  // PB3:SPI1_SCK、SPI3_SCK
  // PB4:SPI1_MISO、SPI3_MISO
  // PB5:SPI1_MOSI、SPI3_MOSI
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;//PC10~12复用功能输出	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化
	
  GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_SPI3); //PC10复用为 SPI3
  GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_SPI3); //PC11复用为 SPI3
  GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_SPI3); //PC12复用为 SPI3

  SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
  SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//设置SPI工作模式:设置为主SPI
  SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
  SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		//串行同步时钟的空闲状态为高电平
  SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	//串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样
  SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信号由硬件(NSS管脚)还是软件(使用SSI位)管理:内部NSS信号有SSI位控制
  SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8;		//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为8
  SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
  SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值计算的多项式
  SPI_Init(SPI3, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
 
  SPI_Cmd(SPI3, ENABLE); //使能SPI外设	 
}  

SPI一开始要使能的就是时钟

其次,找到SPI能复用的引脚,这里用的是SPI3,PC10、11、12

后续一堆的SPI_InitStructure开头的,就是在做SPI相关的初始化

这部分就不详解了,SPI的知识网上有很多介绍的,例如什么是CPOL,什么又是CPHA,这些都是重点

倒数第二行执行SPI_Init来初始化

最后一行使能外设

 

MYDMA_Config(DMA1_Stream5,DMA_Channel_0,(u32)&SPI3->DR,(u32)SendBuff,SEND_BUF_SIZE)

void MYDMA_Config(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr)
{ 
 
 DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
	
 if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到当前stream是属于DMA2还是DMA1
 {
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能 	
 }
 else  {     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1时钟使能  } DMA_DeInit(DMA_Streamx);  while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}//等待DMA可配置 /* 配置 DMA Stream */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx; //通道选择 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外设地址 DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存储器0地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;//存储器到外设模式 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//数据传输量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外设数据长度:8位 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存储器数据长度:8位 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;// 使用普通模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存储器突发单次传输 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设突发单次传输 DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream }

 这个函数需要给5个参数

(1)DMA数据流,参照文章一开始的表格,这里使用的是SPI3_TX,对应的是DMA1的数据流5(DMA1_Stream5)

(2)通道,参照文章一开始的表格,这里使用的是SPI3_TX,对应的是DMA1的数据流5的通道0(DMA_Channel_0)

(3)外设地址,使用的是SPI发送(SPI3->DR)

(4)存储器地址,自己定义的一个变量

            #define SEND_BUF_SIZE 500

            u8 SendBuff[SEND_BUF_SIZE];

(5)传输的数据量,第4点的宏定义,当然,也可以看你要传多少

 

函数的内容差不多也就那样,都是一些初始化的设定,也就传输方式、优先级、单次传输还是循环之类的

while(1)之前的两个初始化介绍完了,接下来就是while(1)内部的几个函数

 

SPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE)

结果到头来,还是要截这张图。。。这个是库函数,不是我自己写的

参数1:SPI3,因为我测试用的就是SPI3

参数2:发送或是接收,我是发送,所以是SPI_I2S_DMAReq_Tx

参数3:使能请求

 

MYDMA_Enable(DMA1_Stream5,SEND_BUF_SIZE)

void MYDMA_Enable(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u16 ndtr)
{
 
	DMA_Cmd(DMA_Streamx, DISABLE);                      //关闭DMA传输 
	
	while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}	//确保DMA可以被设置  
		
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Streamx,ndtr);          //数据传输量  
 
	DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);                      //开启DMA传输 
}	  

参数1:哪个DMA控制器的哪个数据流,这里是DMA1数据流5(DMA1_Stream5)

参数2:数据量

 

DMA_ClearFlag(DMA1_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5)

参数1:哪个DMA控制器的哪个数据流,这里是DMA1数据流5(DMA1_Stream5)

参数2:图片的1068行,说明了可以用0~7的数据流,我使用的是数据流5,所以要清除的也是数据流5(DMA_FLAG_TCIF5)

第1063~1067行的解释

DMA_FLAG_TCIFx:『数据流x』传输完成标志

DMA_FLAG_HTIFx:『数据流x』半传输完成标志

DMA_FLAG_TEIFx:『数据流x』传输错误标志

DMA_FLAG_DMEIFx:『数据流x』直接模式错误标志

DMA_FLAG_FEIFx:『数据流x』FIFO错误标志

选定自己需要的来清除即可

然后就能实现DMA+SPI了

观看的人,如果能帮到你,这是我的荣幸

 

posted @ 2019-07-30 16:15  夜桜が舞う  阅读(20834)  评论(0编辑  收藏  举报