目录
- DMA 控制器
- 功能概述
- 功能描述
- DMA 通道
- DMA 数据流
- DMA 循环模式
- DMA 传输模式
- DMA 外设选择
- DMA 链表模式
- DMA 中断
- 中断请求
- 库函数
- 函数
- 参数
- 宏
- 应用
Windows 10 20H2
HLK-W806-V1.0-KIT
WM_SDK_W806_v0.6.0
摘自《W806 MCU 芯片规格书 V2.0》、《WM_W800_寄存器手册 V2.1》
DMA 控制器
最多支持 8 通道，16 个 DMA 请求源，支持链表结构与寄存器控制。
Amba2.0 标准总线接口，8 路 DMA 通道
支持基于存储器链表结构的 DMA 操作
软件配置 16 个硬件请求源
支持 1，4-burst 操作模式
支持 byte、half-word，word 操作
源、目的地址不变或顺序递增可配置或在预定义地址范围内循环操作
同步 DMA 请求和 DMA 响应硬件接口时序
功能概述
DMA 用于在外设与存储器之间以及存储器与存储器之间提供高速数据传输。可以在无需任何 CPU 操作的情况下通过 DMA 快速移动数据。这样节省的 CPU 资源，不影响 CPU 进行其他指令的操作。
DMA 挂载在 AHB 总线上，最多支持 8 通道，16 个硬件外设请求源，支持链表结构与寄存器控制。
功能描述
DMA 通道
W800 共支持 8 路 DMA 通道，DMA 通道互相不干涉，可以同时运行。请求不同的数据流可以选择不同的 DMA 通道。
每个 DMA 通道分配在不同的寄存器地址偏移段，可以直接选择相应通道的地址段进行配置使用即可。不同通道的寄存器配置方式完全一致。
DMA 数据流
8 路 DMA 通道能够实现源和目的之间单向数据传输链路。
DMA 的源和目的地址可以设置为每次 DMA 操作完成之后不变、递增或循环三种模式：
DMA_CTRL[2:1]控制源地址每次 DMA 操作后变化方式；
DMA_CTRL[4:3]控制目的地址每次 DMA 操作后变化方式。
DMA 可以设置 byte、half-word、word 的搬运单位，最终搬运数据的数量是搬运单位的整数倍，通过DMA_CTRL[6:5]来设置。
DMA 可以通过 burst 设置每次搬运多少个单位的数据，通过 DMA_CTRL[7]来选择一次搬运 1 或 4 个单位的数据，如果 DMA_CTRL[6:5]设置为 word，burst 设置为 4，则每次搬运 4 个 word 的数据。
DMA 可以设置每次启动 DMA 传输的 Byte 个数，最大 65535 Byte，通过 DMA_CTRL[23:8]来设置。
DMA 循环模式
DMA 循环地址模式是指设置 DMA 的源和目的地址之后，数据搬运达到设定的循环边界之后，会跳转到循环起始地址，如此循环执行，直到到达设定的传输字节。
循环地址模式的源和目的地址需要用 SRC_WRAP_ADDR 和 DEST_WRAP_ADDR 寄存器来设定，并通过WRAP_SIZE 来设定循环的长度值。
DMA 传输模式
DMA 支持 3 种传输模式：
内存到内存
源地址和目的地址均配置成需要传输的内存地址，DMA_MODE[0]设置为 0，软件方式。
内存到外设
源地址设置为内存地址，目的地址设置成外设地址，DMA_MODE[0]设置为 1，硬件方式，
DMA_MODE[5:2]选择所使用的外设。
外设到内存
源地址设置为外设地址，目的地址设置成内存地址，DMA_MODE[0]设置为 1，硬件方式，DMA_MODE[5:2]选择所使用的外设。
DMA 外设选择
当使用外设到内存或者内存到外设这种传输方式的时候，除了相应的外设需要设置为 DMA TX 或 RX 外，DMA_MODE[5:2]也需要选择对应的外设。
注意：因为 UART 口共有 3 个，在 UART 使用 DMA 的时候，还需要通过 UART_CH[1:0]来选择对应的UART。
DMA 链表模式
DMA 支持链表工作模式。 通过链表模式，我们在 DMA 搬运当前链表内存数据的时候，可以提前向下一个链表中填充数据，DMA 搬完当前链表之后，判断到下一个链表有效，可以直接搬运下一个链表的数据。通过链表的方式可以有效的提高 DMA 和 CPU 配合的效率。
链表操作方式：通过 DMA_MODE[1]寄存器设置 DMA 为链表工作方式，再将 DESC_ADDR 寄存器设置为链表结构的起始地址，然后再通过 CHNL_CTRL 寄存器使能 DMA。当 DMA 处理完成当前内存的搬移后，软件通过设置有效标志，通知 DMA 链表中依然存在有效的数据，DMA 依据链表的有效标志处理下一个待搬移数据。
DMA 中断
DMA 传输完成或者 burst 均可以产生中断，INT_MASK 寄存器可以屏蔽 DMA 通道对应的中断。当 DMA 相应中断产生后，可以通过 INT_SRC 寄存器查询当前中断的状态，指示当前是什么产生的中断，相应的状态位需要软件写 1 清 0。
中断请求
值得注意的是，SPI的DMA是LSPI的：
库函数
打开wm_dma.h，有如下内容：
函数
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Init(DMA_HandleTypeDef *hdma);
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_DeInit (DMA_HandleTypeDef *hdma);
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start (DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint16_t DataLength);
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint16_t DataLength);
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Abort(DMA_HandleTypeDef *hdma);
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Abort_IT(DMA_HandleTypeDef *hdma);
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_PollForTransfer(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t CompleteLevel, uint32_t Timeout);
void HAL_DMA_IRQHandler(DMA_HandleTypeDef *hdma);HAL_DMA_StateTypeDef HAL_DMA_GetState(DMA_HandleTypeDef *hdma);
uint32_t HAL_DMA_GetError(DMA_HandleTypeDef *hdma);
参数
结构体和枚举类型
typedef enum
{HAL_DMA_STATE_RESET = 0x00U,HAL_DMA_STATE_READY = 0x01U,HAL_DMA_STATE_BUSY = 0x02U,HAL_DMA_STATE_TIMEOUT = 0x03U
}HAL_DMA_StateTypeDef;typedef struct
{uint32_t Direction; /* Specifies if the data will be transferred from memory to peripheral,from peripheral to memory or from memmory to memory.This parameter can be a value of @ref DMA_DATA_TRANSFER_DIRECTION*/uint32_t DestInc; /* Specifies weather the destination address should be incremented or not.When mode is DMA_MODE_NORMAL_CIRCULAR and destination address need increment,must choose DMA_DINC_CIRCULAR.This parameter can be a value of @ref DMA_DEST_ADDR_INCREMENT*/uint32_t SrcInc; /* Specifies weather the source address should be incremented or not.When mode is DMA_MODE_NORMAL_CIRCULAR and Source address need increment,must choose DMA_SINC_CIRCULAR.This parameter can be a value of @ref DMA_SRC_ADDR_INCREMENT*/uint32_t DataAlignment; /* Specifies the transport unit.This parameter can be a value of @ref DMA_DATAALIGN*/uint32_t Mode; /* Specifies the operation mode of the DMA channelx. When you need to use half-complete interrupts, you must use link mode.This parameter can be a value of @ref DMA_MODE*/uint32_t RequestSourceSel; /* Specifies the request source of DMA.This parameter can be a value of @ref DMA_REQUEST_SOURCE*/uint32_t RequestUartSel; /* Specifies the UART number when the RequestSourceSel is DMA_REQUEST_SOURCE_UART_RXor DMA_REQUEST_SOURCE_UART_TX. This parameter can be a value of @ref DMA_UART_CHANNEL_SEL*/} DMA_InitTypeDef;/* The descriptor structure is used internally by the driver layer,and the user layer does not need to be assigned. */
typedef struct __DMA_LinkDescriptor
{uint32_t Valid; /* According to the Bit31 to indicate whether the data pointed to by the descriptor is valid. Bit31 equal to 1 means valid, equal to 0 means invalid */uint32_t Control; /* Equal to the value of register CR2[23:1] */uint32_t SrcAddr; /* Data source address */uint32_t DestAddr; /* Data destinathion address */struct __DMA_LinkDescriptor *Next; /* Point to the address of the next descriptor structure */} DMA_LinkDescriptor;typedef enum
{HAL_DMA_HALF_TRANSFER = 0,HAL_DMA_FULL_TRANSFER = 1
} HAL_DMA_LevelCompleteTypeDef;typedef struct __DMA_HandleTypeDef
{DMA_Channel_TypeDef *Instance; /* Register base address of the channel used. Need user layer assignment.*/DMA_InitTypeDef Init; /* DMA communication parameters. Need user layer assignment*/HAL_LockTypeDef Lock; /* DMA locking object. */HAL_DMA_StateTypeDef State; /* DMA transfer state. */void *Parent; /* Parent object state. Need user layer assignment*/void (* XferHalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /* DMA transfer complete callback. */void (* XferCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /* DMA Half transfer complete callback. */void (* XferAbortCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /* DMA transfer abort callback. */DMA_TypeDef *DmaBaseAddress; /* DMA register base address. */uint32_t ChannelIndex; /* DMA Channel Index. */__IO uint32_t ErrorCode; /* DMA error code. */DMA_LinkDescriptor *LinkDesc; /* Points to the descriptor address. When user need to use the DMA half-completed interrupt, assign a value in the user layer.E.g DMA_LinkDescriptor desc[2], Size must be 2. */uint32_t offset; /* For internal use, the user does not need to assign a value. */} DMA_HandleTypeDef;
宏参数
// DMA register base address and channel base address.
#define DMA ((DMA_TypeDef *)DMA_BASE)
#define DMA_Channel0 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel0_BASE)
#define DMA_Channel1 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel1_BASE)
#define DMA_Channel2 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel2_BASE)
#define DMA_Channel3 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel3_BASE)
#define DMA_Channel4 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel4_BASE)
#define DMA_Channel5 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel5_BASE)
#define DMA_Channel6 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel6_BASE)
#define DMA_Channel7 ((DMA_Channel_TypeDef *)DMA_Channel7_BASE)// DMA Error Code
#define HAL_DMA_ERROR_NONE 0x0U // No error
#define HAL_DMA_ERROR_NO_XFER 0x1U // no ongoing transfer
#define HAL_DMA_ERROR_TIMEOUT 0x2U // Timout error
#define HAL_DMA_ERROR_NOT_SUPPORTED 0x4U // Not supported mode// DMA_DATA_TRANSFER_DIRECTION
#define DMA_PERIPH_TO_MEMORY ((uint32_t)DMA_MODE_SHM) // Peripheral to memory direction
#define DMA_MEMORY_TO_PERIPH ((uint32_t)DMA_MODE_SHM) // Memory to peripheral direction
#define DMA_MEMORY_TO_MEMORY 0x00000000U // Memory to memory direction// DMA_DEST_ADDR_INCREMENT
#define DMA_DINC_ENABLE ((uint32_t)DMA_CR2_DINC_ENABLE) // Destination address increment mode Enable
#define DMA_DINC_DISABLE ((uint32_t)DMA_CR2_DINC_DISABLE) // Destination address increment mode Disable
#define DMA_DINC_CIRCULAR ((uint32_t)DMA_CR2_DINC_CYCLE) // Destination address circular mode. Only when Mode = DMA_MODE_NORMAL_CIRCULAR// DMA_SRC_ADDR_INCREMENT
#define DMA_SINC_ENABLE ((uint32_t)DMA_CR2_SINC_ENABLE) // Source address increment mode Enable
#define DMA_SINC_DISABLE ((uint32_t)DMA_CR2_SINC_DISABLE) // Source address increment mode Disable
#define DMA_SINC_CIRCULAR ((uint32_t)DMA_CR2_SINC_CYCLE) // Source address circular mode. Only when Mode = DMA_MODE_NORMAL_CIRCULAR// DMA_DATAALIGN
#define DMA_DATAALIGN_BYTE ((uint32_t)DMA_CR2_TRANS_SIZE_BYTE) // Memory data alignment: Byte
#define DMA_DATAALIGN_HALFWORD ((uint32_t)DMA_CR2_TRANS_SIZE_HALFWORD) // Memory data alignment: HalfWord
#define DMA_DATAALIGN_WORD ((uint32_t)DMA_CR2_TRANS_SIZE_WORD) // Memory data alignment: Word// DMA_MODE
#define DMA_MODE_NORMAL_SINGLE 0x00000000U // Normal single mode
#define DMA_MODE_NORMAL_CIRCULAR 0x00000001U // Normal circular mode
#define DMA_MODE_LINK_SINGLE 0x00000002U // Link singal mode
#define DMA_MODE_LINK_CIRCULAR 0x00000003U // Link circular mode// DMA_INTERRUPT_TYPE
#define DMA_FLAG_TF_DONE DMA_IF_TRANSFER_DONE // Transfer complete interrupt
#define DMA_FLAG_BURST_DONE DMA_IF_BURST_DONE // Burst complete interrupt// DMA_REQUEST_SOURCE
#define DMA_REQUEST_SOURCE_UART_RX DMA_MODE_CH_UART_RX
#define DMA_REQUEST_SOURCE_UART_TX DMA_MODE_CH_UART_TX
#define DMA_REQUEST_SOURCE_PWM_CAP0 DMA_MODE_CH_PWM_CAP0
#define DMA_REQUEST_SOURCE_PWM_CAP1 DMA_MODE_CH_PWM_CAP1
#define DMA_REQUEST_SOURCE_SPI_RX DMA_MODE_CH_LSPI_RX
#define DMA_REQUEST_SOURCE_SPI_TX DMA_MODE_CH_LSPI_TX
#define DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH0 DMA_MODE_CH_ADC0
#define DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH1 DMA_MODE_CH_ADC1
#define DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH2 DMA_MODE_CH_ADC2
#define DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH3 DMA_MODE_CH_ADC3
#define DMA_REQUEST_SOURCE_I2S_RX DMA_MODE_CH_I2SRX
#define DMA_REQUEST_SOURCE_I2S_TX DMA_MODE_CH_I2STX
#define DMA_REQUEST_SOURCE_SDIO DMA_MODE_CH_SDIO// DMA_UART_CHANNEL_SEL
#define DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART0 DMA_REQCH_UART0
#define DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART1 DMA_REQCH_UART1
#define DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART2 DMA_REQCH_UART2
#define DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART3 DMA_REQCH_UART3
#define DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART4 DMA_REQCH_UART4
#define DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART5 DMA_REQCH_UART5
宏
#define IS_DMA_ALL_INSTANCE(INSTANCE) (((INSTANCE) == DMA_Channel0) || \((INSTANCE) == DMA_Channel1) || \((INSTANCE) == DMA_Channel2) || \((INSTANCE) == DMA_Channel3) || \((INSTANCE) == DMA_Channel4) || \((INSTANCE) == DMA_Channel5) || \((INSTANCE) == DMA_Channel6) || \((INSTANCE) == DMA_Channel7))#define IS_DMA_DIRECTION(DIRECTION) (((DIRECTION) == DMA_PERIPH_TO_MEMORY) || \((DIRECTION) == DMA_MEMORY_TO_PERIPH) || \((DIRECTION) == DMA_MEMORY_TO_MEMORY))#define IS_DMA_DEST_INC_STATE(STATE) (((STATE) == DMA_DINC_ENABLE) || \((STATE) == DMA_DINC_DISABLE))#define IS_DMA_SRC_INC_STATE(STATE) (((STATE) == DMA_SINC_ENABLE) || \((STATE) == DMA_SINC_DISABLE))#define IS_DMA_DATA_SIZE(SIZE) (((SIZE) == DMA_DATAALIGN_BYTE) || \((SIZE) == DMA_DATAALIGN_HALFWORD) || \((SIZE) == DMA_DATAALIGN_WORD))#define IS_DMA_MODE(MODE) (((MODE) == DMA_MODE_NORMAL_SINGLE) || \((MODE) == DMA_MODE_NORMAL_CIRCULAR) || \((MODE) == DMA_MODE_LINK_SINGLE) || \((MODE) == DMA_MODE_LINK_CIRCULAR))#define IS_DMA_REQUEST_SOURCE(SEL) (((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_UART_RX) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_UART_TX) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_PWM_CAP0) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_PWM_CAP1) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_SPI_RX) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_SPI_TX) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH0) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH1) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH2) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_ADC_CH3) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_I2S_RX) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_I2S_TX) || \((SEL) == DMA_REQUEST_SOURCE_SDIO))#define IS_DMA_UART_CHANNEL(CHANNEL) (((CHANNEL) == DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART0) || \((CHANNEL) == DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART1) || \((CHANNEL) == DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART2) || \((CHANNEL) == DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART3) || \((CHANNEL) == DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART4) || \((CHANNEL) == DMA_UART_CHANNEL_SEL_UART5)) #define IS_DMA_BUFFER_SIZE(SIZE) (((SIZE) >= 0x1U) && ((SIZE) < 0x10000U))#define IS_DMA_SRC_ADDR(SRC) (((SRC) % 4) == 0)#define IS_DMA_DEST_ADDR(DEST) (((DEST) % 4) == 0)#define IS_DMA_LENGTH(DATAALIGN, LEN) ((((DATAALIGN) == DMA_DATAALIGN_BYTE) && (((LEN) % 1) == 0)) || \(((DATAALIGN) == DMA_DATAALIGN_HALFWORD) && (((LEN) % 2) == 0)) || \(((DATAALIGN) == DMA_DATAALIGN_WORD) && (((LEN) % 4) == 0)))#define IS_DMA_LINK_LENGTH(LEN) (((LINK) % 8) == 0)#define IS_DMA_COMPLETELEVEL(LEVEL) (((LEVEL) == HAL_DMA_HALF_TRANSFER) || ((LEVEL) = HAL_DMA_FULL_TRANSFER))#define __HAL_DMA_ENABLE(__HANDLE__) (SET_BIT((__HANDLE__)->Instance->CR1, DMA_CR1_START))#define __HAL_DMA_DISABLE(__HANDLE__) do { \SET_BIT((__HANDLE__)->Instance->CR1, DMA_CR1_STOP); \while ((__HANDLE__)->Instance->CR1 & DMA_CR1_START); \} while (0)#define __HAL_DMA_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__) (CLEAR_BIT((__HANDLE__)->DmaBaseAddress->IM, (__INTERRUPT__)))#define __HAL_DMA_DISABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__) (SET_BIT((__HANDLE__)->DmaBaseAddress->IM, (__INTERRUPT__)))#define __HAL_DMA_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__) (((__HANDLE__)->DmaBaseAddress->IF) & (__FLAG__))#define __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__) (SET_BIT((__HANDLE__)->DmaBaseAddress->IF, (__FLAG__)))
应用
在WM_SDK_W806_v0.6.0中，仅有SPI和I2S有具体的DMA实现：
SPI的应用见【联盛德W806上手笔记】八、SPI及其DMA
