stm32dma工作原理

使用STM32F101xx和STM32F103xx的DMA控制器

AN2548

应用笔记 使用STM32F101xx和STM32F103xx

DMA控制器

1 前言

这篇应用笔记描述了怎么使用STM32F101xx 和 STM32F103xx的直接存储器访问(DMA)控制

器。STM32F101xx和STM32F103xx的DMA控制器、CortexTM-M3内核、高级微控制器总线架

构(AMBA)总线和存储器系统，使得STM32具有高的数据带宽，并能使用户开发出低延迟、快响

应的软件。

这篇文档也描述了怎样充分利用这些特性，以及对于不同的外设和子系统怎样保证正确的响应

时间。

在下文中STM32F101xx和STM32F103xx都记作STM32F10xxx，DMA控制器都记作DMA。

译注：

本应用笔记配套例程下载地址：

/stonline/products/support/micro/files/an2548.zip

本译文的英文版下载地址为：

/stonline/products/literature/an/13529.pdf

参照2007年12月 AN2548 英文第2版 本译文仅供参考，如有翻译错误，请以英文原稿为准。请读者随时注意在ST网站下载更新版本 使用STM32F101xx和STM32F103xx的DMA控制器

目录

1 前言 1

2 DMA控制器 3

2.1 DMA的主要特性 3

3 性能分析 5

3.1 轮询优先级方案 5

3.2 多层结构和总线挪用 5

3.3 DMA延迟 6

3.4 数据总线带宽限制 6

3.5 通道优先级选择 7

3.5.1 应用需求 7

3.5.2 内部数据带宽 8

4 DMA编程示例 9

4.1 使用SPI传输获得ADC连续采样的数据 9

4.2 SPI直接传输实现ADC连续数据的获取 9

STM32多通道ADC采集详解（DMA模式和非DMA模式）

在非DMA模式下，ADC采集的数据是通过CPU直接读取的，采集效率相对较低，但是编程相对简单。

首先，需要初始化ADC模块的工作模式（单通道、多通道等）和采样时间。

然后，使能ADC模块，并配置所需的通道和采样时间。

接着，设置采样序列，指定要采集的通道和相应的排列顺序。

在采集数据时，首先需要设置ADC转换模式和采样时间，然后开始转换，并等待转换完成。

转换完成后，通过读取ADC_DR寄存器可以获取转换结果。

如果需要采集多个通道的数据，可以通过设置ADCSQR中的SQx位来启动下一次转换。

在DMA模式下，ADC采集的数据是通过DMA控制器传输到指定的内存区域，采集效率较高，适合数据量较大的应用场景。

与非DMA模式相比，DMA模式下的配置需要额外设置DMA控制器的工作模式（单次传输、循环传输等）和传输数据的目的地地址。

在采集数据前，需要设置DMA传输的目的地地址，并使能DMA传输。

在开启ADC转换后，DMA控制器会根据设置的目的地地址来自动传输数据，无需CPU干预。

采集完成后，CPU可以通过检查DMA传输完成标志位来判断数据是否已传输完毕。 总结：

使用非DMA模式的ADC采集相对简单而容易上手，适用于数据量较小且对实时性要求不高的应用场景。

DMA模式下的ADC采集效率更高，适用于数据量较大且对实时性要求较高的应用场景。

无论是DMA模式还是非DMA模式，都需要根据具体的应用需求来选择合适的模式。在使用DMA模式时，还需要注意合理设置DMA传输的目的地地址和传输模式，以充分发挥DMA的优势。

一、STM32F2系列概述

STM32F2系列是STMicroelectronics公司推出的一款高性能、低功耗的32位微控制器，广泛应用于工业控制、汽车电子、消费类电子等领域。该系列微控制器集成了丰富的外设资源和丰富的接口，具有较高的运算性能和低功耗特性。其中，ADC（模拟数值转换器）和DMA（直接内存访问）是STM32F2系列微控制器中的重要外设和功能模块，本文将重点介绍STM32F2系列中ADC和DMA的原理和应用。

二、ADC原理及工作流程

1. ADC简介

ADC，全称为Analog-to-Digital Converter，即模拟数值转换器，是一种将模拟信号转换为数字信号的器件。在STM32F2系列微控制器中，ADC模块可以将外部模拟电压信号转换为数字化的数据，以便微控制器进行处理和分析。

2. ADC工作原理

ADC模块通过取样保持电路对外部模拟信号进行采样，然后经过模数转换器（ADC Converter）将模拟信号转换为数字信号。在STM32F2系列微控制器中，ADC模块使用的是SAR（Successive

Approximation Register）型ADC，其工作原理是通过比较器、取样保持电路和逐次逼近寄存器等部件实现模拟信号的快速准确转换。

3. ADC工作流程 （1）初始化ADC模块，设置转换参数和数据格式等；

（2）配置ADC通道、采样周期和转换模式；

（3）启动ADC转换，对外部模拟信号进行采样和转换；

（4）获取转换结果，进行数据处理和分析。

三、DMA原理及应用

1. DMA简介

DMA，全称为Direct Memory Access，即直接内存访问，是一种数据传输方式，它可以在不需要CPU干预的情况下，实现内存之间或外设和内存之间的高速数据传输。

2. DMA工作原理

DMA核心是DMA控制器，它可以控制外设和内存之间的数据传输。在STM32F2系列微控制器中，DMA控制器具有多通道、多优先级和循环缓冲等特性，可以实现灵活高效的数据传输。

STM32--—SPI（DMA)通信的总结(库函数操作)

本文主要由7项内容介绍SPI并会在最后附上测试源码供参考：

1. SPI的通信协议

2. SPI通信初始化（以STM32为从机,LPC1114为主机介绍）

3. SPI的读写函数

4. SPI的中断配置

5. SPI的SMA操作

6. 测试源码

7. 易出现的问题及原因和解决方法

一、 SPI的通信协议

SPI（Serial Peripheral Interface)是一种串行同步通讯协议,由一个主设备和一个或多个从设备组成，主设备启动一个与从设备的同步通讯，从而完成数据的交换。SPI 接口一般由4根线组成，CS片选信号（有的单片机上也称为NSS），SCLK时钟信号线，MISO数据线(主机输入从机输出），MOSI数据线（主机输出从机输入），CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备,如没有CS 信号,则只能存在一个从设备，主设备通过产生移位时钟信号来发起通讯。通讯时主机的数据由MISO输入,由MOSI 输出，输入的数据在时钟的上升或下降沿被采样，输出数据在紧接着的下降或上升沿被发出（具体由SPI的时钟相位和极性的设置而决定）.

二、 以STM32为例介绍SPI通信

1. STM32f103 带有3个SPI模块其特性如下：

2 SPI 初始化

初始化SPI 主要是对SPI要使用到的引脚以及SPI通信协议中时钟相位和极性进行设置，其实STM32的工程师已经帮我们做好了这些工作，调用库函数,根据自己的需要来修改其中的参量来完成自己的配置即可,主要的配置是如下几项：

 引脚的配置

SPI1的SCLK， MISO ,MOSI分别是PA5，PA6，PA7引脚，这几个引脚的模式都配置成GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出（关于GPIO的8种工作模式如不清楚请自己百度，在此不解释）,如果是单主单从，CS引脚可以不配置，都设置成软件模式即可.