【STM32】使用DMA+SPI傳輸數據

時間  2020-12-02
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DMA（Direct Memory Access）：直接存儲器訪問app

一些簡單的動做，例如複製或發送，就能夠不透過CPU，從而減輕CPU負擔函數

因爲本人使用的是正點原子開發板，部分代碼取自裏面的範例測試

 

本篇內容大綱ui

【1】DMA初步瞭解spa

【2】導入相關的庫3d

【3】代碼流程code

 

【1】DMA初步瞭解orm

DMA能夠設定三種傳輸方式：『外設到存儲器』『存儲器到外設』『存儲器到存儲器』（第三種方式僅DMA2能執行）blog

本篇測試的是『存儲器到外設』，下面繼續介紹DMA圖片

STM32F4有兩個DMA控制器（DMA一、DMA2）

每一個控制器有8個數據流（Stream）

而後，每一個數據流又有8個通道（Channel）

下面兩張張表格，來講明『DMA控制器』『數據流』『通道』所對應的DMA請求映射（request mapping）

如下這圖是針對STM32F4的，其餘芯片，例如STM32F1，應該要找各自的說明書，也許表格會有出入

在使用DMA以前須要作設定，例如我想用串口1的發送（USART1_TX），在DMA2裏面，『Stream = 7』『Channel = 4』 就是咱們要的了

/* ---------------------------------------------------------------------- 題外話 ----------------------------------------------------------------------------------- */

也許你會發現，爲何會有兩個同樣的，例如DMA1表格裏，【Stream0、Channel0】【Stream二、Channel0】對應的都是SPI3_RX

在網上問人後，對方是和我說，由於有兩個DMA控制器，這部分後續有時間再研究

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

 

【2】導入相關的庫

由於本篇測試的是『存儲器到外設』

先看看有沒有所需外設的文件，例如stm32f4xx_usart.c，沒有的話參考下面的圖片來導入，以本篇來講，須要導入的外設是stm32f4xx_spi.c

接下來，因爲咱們要使用DMA，因此也要導入stm32f4xx_dma.c

 

導入完成後，咱們先打開 stm32f4xx_dma.h 這個頭文件，能夠看到一些設定的函數，例如初始化之類的

 

基本上要設置時，所要調用的函數就在這裏了，而下方紅框是中斷和標誌相關的函數

爲何說基本上？那是由於還有一小部分的設定，要在別的地方找

假設咱們要使用USART（上面已經添加庫了：stm32f4xx_usart.c）

找一下stm32f4xx_USART.h這個頭文件，經過搜尋dmacmd，就會找到使能函數（USART_DMACmd）

由於本篇使用SPI，但因爲我懶得改圖了，只要找到stm32f4xx_SPI.h這個頭文件

就會發現關於DMA的函數，void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef* SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq, FunctionalState NewState)

 

【3】代碼流程

在main裏，大體的流程是這樣的

（1）首先初始化外設，這裏以SPI爲例（spi3_init）

（2）執行DMA的初始化（MYDMA_Config）

（3）在你須要執行傳送數據的地方，執行數據的傳送，這裏是直接寫在while(1)裏面了

（4）作完一次的DMA，要把相關的標誌清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發送
          MYDMA_Enable(DMA1_Stream5,SEND_BUF_SIZE); // 執行一次的DMA發送
          if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5)!=RESET)) //等待DMA傳輸完成
              DMA_ClearFlag(DMA1_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5); // 清除標誌
     }    
}

先不要在乎裏面的參數，下面會詳解，DMA的使用，大體的流程就是這樣

下面詳解這5個函數的內容，判斷式就不解釋了

 

SPI3_Init()

void SPI3_Init(void)
{	 
　　GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
　　SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;
	
　　RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);//使能GPIOC時鐘
　　RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE);//使能SPI3時鐘
 
　　// 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複用功能輸出	
　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//複用功能
　　GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推輓輸出
　　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複用爲 SPI3
　　GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_SPI3); //PC11複用爲 SPI3
　　GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_SPI3); //PC12複用爲 SPI3

　　SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //設置SPI單向或者雙向的數據模式:SPI設置爲雙線雙向全雙工
　　SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//設置SPI工做模式:設置爲主SPI
　　SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//設置SPI的數據大小:SPI發送接收8位幀結構
　　SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		//串行同步時鐘的空閒狀態爲高電平
　　SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	//串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或降低）數據被採樣
　　SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信號由硬件（NSS管腳）仍是軟件（使用SSI位）管理:內部NSS信號有SSI位控制
　　SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8;		//定義波特率預分頻的值:波特率預分頻值爲8
　　SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定數據傳輸從MSB位仍是LSB位開始:數據傳輸從MSB位開始
　　SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值計算的多項式
　　SPI_Init(SPI3, &SPI_InitStructure);  //根據SPI_InitStruct中指定的參數初始化外設SPIx寄存器
 
　　SPI_Cmd(SPI3, ENABLE); //使能SPI外設	 
}

SPI一開始要使能的就是時鐘

其次，找到SPI能複用的引腳，這裏用的是SPI3，PC十、十一、12

後續一堆的SPI_InitStructure開頭的，就是在作SPI相關的初始化

這部分就不詳解了，SPI的知識網上有不少介紹的，例如什麼是CPOL，什麼又是CPHA，這些都是重點

倒數第二行執行SPI_Init來初始化

最後一行使能外設

 

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)//獲得當前stream是屬於DMA2仍是DMA1
　{
　　　　RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2時鐘使能 	
　}
　else 
　{
　　　　RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1時鐘使能 
　}
  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;  //通道選擇
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外設地址
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存儲器0地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;//存儲器到外設模式
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//數據傳輸量 
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外設非增量模式
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存儲器增量模式
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;//外設數據長度:8位
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//存儲器數據長度:8位
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;// 使用普通模式 
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等優先級
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;         
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存儲器突發單次傳輸
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外設突發單次傳輸
  DMA_Init(DMA_Streamx, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream
}

 這個函數須要給5個參數

（1）DMA數據流，參照文章一開始的表格，這裏使用的是SPI3_TX，對應的是DMA1的數據流5（DMA1_Stream5）

（2）通道，參照文章一開始的表格，這裏使用的是SPI3_TX，對應的是DMA1的數據流5的通道0（DMA_Channel_0）

（3）外設地址，使用的是SPI發送（SPI3->DR）

（4）存儲器地址，本身定義的一個變量

            #define SEND_BUF_SIZE 500

            u8 SendBuff[SEND_BUF_SIZE];

（5）傳輸的數據量，第4點的宏定義，固然，也能夠看你要傳多少

 

函數的內容差很少也就那樣，都是一些初始化的設定，也就傳輸方式、優先級、單次傳輸仍是循環之類的

while(1)以前的兩個初始化介紹完了，接下來就是while(1)內部的幾個函數

 

SPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE)

結果到頭來，仍是要截這張圖。。。這個是庫函數，不是我本身寫的

參數1：SPI3，由於我測試用的就是SPI3

參數2：發送或是接收，我是發送，因此是SPI_I2S_DMAReq_Tx

參數3：使能請求

 

MYDMA_Enable(DMA1_Stream5,SEND_BUF_SIZE)

void MYDMA_Enable(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u16 ndtr)
{
 
	DMA_Cmd(DMA_Streamx, DISABLE);                      //關閉DMA傳輸 
	
	while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}	//確保DMA能夠被設置  
		
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Streamx,ndtr);          //數據傳輸量  
 
	DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);                      //開啓DMA傳輸 
}

參數1：哪一個DMA控制器的哪一個數據流，這裏是DMA1數據流5（DMA1_Stream5）

參數2：數據量

 

DMA_ClearFlag(DMA1_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5)

參數1：哪一個DMA控制器的哪一個數據流，這裏是DMA1數據流5（DMA1_Stream5）

參數2：圖片的1068行，說明了能夠用0～7的數據流，我使用的是數據流5，因此要清除的也是數據流5（DMA_FLAG_TCIF5）

第1063～1067行的解釋

DMA_FLAG_TCIFx：『數據流x』傳輸完成標誌

DMA_FLAG_HTIFx：『數據流x』半傳輸完成標誌

DMA_FLAG_TEIFx：『數據流x』傳輸錯誤標誌

DMA_FLAG_DMEIFx：『數據流x』直接模式錯誤標誌

DMA_FLAG_FEIFx：『數據流x』FIFO錯誤標誌

選定本身須要的來清除便可

而後就能實現DMA+SPI了

觀看的人，若是能幫到你，這是個人榮幸

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