雅特力AT32F402/F405 DMA使用指南

DMA简介

DMA控制器的作用不仅在增强系统性能并减少处理器的中断生成，而且还针对32位MCU应用程序专门优化设计。DMA控制器为存储器到存储器，存储器到外设和外设到存储器的传输提供了7个通道。每个通道都支持外设的DMA请求映射到任意通道上。图1. DMA控制器架构

DMAMUX简介

对于如何将外设的DMA请求映射到任意的数据流通道上，就需要使用到DMAMUX。DMAMUX针对每个外设都设计了独有的ID号，使用者只需要将此ID号写入对应的寄存器中并打开DMAMUX功能即可。DMAMUX的引入，使得DMA相较于传统DMA控制器变得更加灵活，使用者可以随意的分配7个通道的使用情况，不必再纠结与某个IP的DMA请求只能固定使用在某个或某几个通道上。各IP对应ID号如下表：表1. 各IP对应ID号列表

注：表格中“DMAMUX请求”为ID号；“来源”为各IP的DMA请求。

DMA功能解析

可编程数据宽度

DMA控制器的通道可支持传输不同数据宽度，byte/halfword/word。通过DMA_CxCTRL中的PWIDTH和MWIDTH位可以对源数据和目标数据的数据宽度进行编程，通常情况下需要设置PWIDTH和MWIDTH位相等，当PWIDTH不等于MWIDTH时，会依据PWIDTH/MWIDTH设定将资料对齐。图2. PWIDTH：byte, MWIDTH：half-word图3. PWIDTH：half-word, MWIDTH：word

配置DMAMUX

在M2P与P2M模式下，必须配置DMAMUX，否则DMA不会响应外设DMA请求。DMAMUX的作用是为外设的DMA请求复用通道，即任何一个外设的DMA请求可以映射到DMA1/DMA2的任意通道，这大大增加了DMA通道分配的灵活性。配置DMAMUX比较简单，只需调用专门提供的两个接口函数即可：

配置请求生成器模块

在配置了DMAMUX时，可选择配置DMA请求生成器模块，模块一共有4个请求生成器通道。此模块无需任何传统外设（如TIMER、SPI等）提供DMA请求，可通过外部EXINT输入作为DMA请求源输入。配置请求生成器模块较为简单，只需调用专门提供的接口函数即可：

配置请求同步模块

在配置了DMAMUX时，可选择配置DMA同步模块，模块一共有7个同步通道。使能此功能后，当外设产生DMA请求时，DMA不会马上响应并传输数据，而是要等待同步信号的到来，当接收到同步信号后，DMA才会根据配置传输数据；同步信号可由外部EXINT输入提供配置同步模块较为简单，只需调用专门提供的接口函数即可：

DMA配置解析

以下对DMA的配置接口及流程进行说明。

函数接口

表2. 通道配置函数列表

数据流配置

• 设置外设地址（CxPADDR寄存器）数据传输的初始外设地址，在传输过程中不可被改变。
• 设置存储器地址（CxMADDR寄存器）数据传输的初始内存地址，在传输过程中不可被改变。
• 配置数据传输量（CxDTCNT寄存器）可编程的传输数据长度最大为65535。在传输过程中，该传输数据量的值会逐渐递减。
• 数据流配置（CxCTRL寄存器）包含通道优先级，数据传输的方向、宽度、地址增量模式、循环模式和中断方式。优先级（CHPL）分为4个等级，最高优先级、高优先级、中等优先级和低优先级。若有2个流优先级设定相同，则较低编号的流有较高的优先权。举例，流1优先于流2。数据传输方向（DTD）分为存储器到外设（M2P），外设到存储器（P2M）或存储器到存储器（M2M）传输。在存储器到存储器传输模式下不允许使用循环模式、双缓冲模式和直接模式。数据传输宽度（PWIDTH/MWIDTH）根据实际使用情景，可配置宽度为byte、halfword、word。地址增量模式（PINCM/MINCM）当通道配置设定为增量模式时，下一笔传输的地址将是前一笔传输地址加上传输宽度（PWIDTH/MWIDTH）。循环模式（LM）当流配置设定为循环模式时，在最后一次传输后CxDTCNT寄存器的内容会恢复成初始值。
• 使能DMAMUX（MUXSEL寄存器的TBL_SEL位）在非存储器到存储器（M2M）模式下时，需要使能DMAMUX功能，才能启动数据流响应外设的DMA请求。
• 写入外设ID号（MUXCxCTRL寄存器的REQSEL）在非存储器到存储器（M2M）模式下时，需要将外设的DMA请求ID号写入，才能启动数据流响应外设的DMA请求。
• 打开数据流（CxCTRL寄存器的CHEN位）

配置流程

• 打开DMA时钟；
• 调用通道复位函数复位数据流；
• 调用结构体初始化函数初始化通道配置结构体；
• 调用初始化函数初始化通道；
• 调用DMAMUX使能函数以及ID号写入函数配置DMAMUX相关内容；
• 调用通道使能函数开启通道。