TaterLi 个人博客

STM32F4-DISCO 学习之DMA双缓冲机制

TaterLi

DMA具备双缓冲机制,可以让数据在传输时候不断流,也就是我们所谓的PING-PONG-BUFFER,也就是说有AB两个BUFFER,DMA访问A时候,CPU访问B,DMA访问B时候,CPU访问A.这种实现导致总线矩阵相对复杂,所以,一般低端MCU也不会有这个机制.但是在做这个机制的试验时候,虽然可以做到PING-PONG BUFFER的传输,但是..却有点小意外.其实双缓冲,在配置过程并不难,比如提供一个配置参考:

    DMA_DeInit(DMA1_Stream4);
    DMA_StructInit(&DMA_InitStructure);
    DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_7;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART3->DR; //数据传输的外设首地址
    DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)Buffer0; //自己定义待发送数组的首地址，要强制转换为32位
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral; //数据传输方向选择为内存->外设
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4; //传输数据大小为8，大小要配合定义的数组类型和外设数据类型，否则会丢失或补充数据
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器自动增加禁止，因为这里只用到了 DR 数据寄存器
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址自增允许，因为要读取一个数组
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //外设的数据大小，因为 USART3_DR 数据寄存器为8位，故选Byte
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //这里也选 Byte
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //DMA 传输模式为 DMA_Mode_Normal，如果为 DMA_Mode_Circular,将会循环传输
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Low; //优先级为 High
    DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;
    DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_1QuarterFull;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
    DMA_DoubleBufferModeConfig(DMA1_Stream4, (uint32_t)Buffer1, DMA_Memory_0);
    DMA_DoubleBufferModeCmd(DMA1_Stream4, ENABLE);

我们用了DMA1中STREAM4的CH7,所以这么初始化,并填入双Buffer,每个Buffer长度是4.因为用到的是Stream4,所以查询DMA_IT_TCIF4,然后再通过DMA_GetCurrentMemoryTarget,就可以知道该换那个Buffer,查到是在用1的Buffer,我们就填0号数组,否则填1号数组,就这么简单.

void DMA1_Stream4_IRQHandler(void)
{
    uint16_t i = 0;
    GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
    if(DMA_GetITStatus(DMA1_Stream4, DMA_IT_TCIF4) == SET)
    {
        DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream4, DMA_IT_TCIF4);
        if(DMA_GetCurrentMemoryTarget(DMA1_Stream4))
        {
            //现在访问是Buufer1,所以写Buffer0.
            for(i = 0; i < 4; i++)
            {
                Buffer0[i]++;
            }
        }
        else
        {
            for(i = 0; i < 4; i++)
            {
                Buffer1[i]--;
            }
        }
    }
}

 为了证明双Buffer是无间隙切换[传统通过半空中断],我们用逻辑分析仪看输出.

很明显没有间断的,那我们可以多新建[使用]几个IO,来做另外一些控制.比如观察进入中断等等.首先,红框内容为BUF0的内容,然后发生一次中断,而且这个中断是有效的.并且是填充BUF0,为什么是填充BUF0啊,因为其实这个中断时候,BUF0已经送到DMA/USART外设中了,就算怎么填,都不会有影响.

然后看BUF1,一样的分析,发送了两个字节后,就进入到中断了.

这也是我觉得没法避免的一个BUG,根据测试,就算发送完当前BUF停止了,依然有已经送到缓冲区的2个Byte,会被发出去.而这两个Byte怎么处理,我还没想到办法.看网上有人要实现这种双BUF机制,都是I2S,没事时候填0.

DMA双BUF测试

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