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第61章 STM32H7的MDMA基础知识和HAL库API

本章节为大家讲解MDMA（Master direct memory access）基础知识，主要用于提供高速的数据传输。

61.1 初学者重要提示

61.2 MDMA基础知识

61.3 MDMA的HAL库用法

61.4 源文件stm32h7xx_hal_mdma.c

61.5 总结

61.1 初学者重要提示

MDMA位于D1域，使用的64位的AXI总线，可以操作TCM空间（前面章节讲解的DMA2D，通用DMA和BDMA不支持操作TCM空间）。
对于本章节，重点要了解MDMA的buffer缓冲传输，block块传输和list列表模式的区别，详情见本章2.2小节。

61.2 MDMA基础知识

对于STM32H7的MDMA了解到以下几点即可：

由于总线矩阵的存在，各个主控的道路四通八达，从而可以让DMA和CPU同时开工，但是注意一点，如果他们同时访问的同一个外设，会有一点性能影响的。
MDMA有两个主控总线接口，一个是AXI/AHB总线接口，主要用存储器或者外设访问，另一个是AHBS总线接口，仅用于TCM空间访问。
有个16个通道，32个硬件触发源。每个通道都可以选择1个触发源，当然，也可以通过软件触发。
16个通道的传输请求，既可以外设，也可以来自DMA1或DMA2
MDMA具有一个256级的DMA空间，被分为两个128级空间使用。
MDMA的优先级可通过软件配置，支持very high, high, medium, low四个等级，如果配置的优先级相同，则由channel的序号决定，channel0最高，channel15最低
数据宽度可以设置字节，半字，字和双字。源地址和目的地址的数据宽度可不同。
源地址和目标地址的大小和地址增量可以独立选择。
数据的打包和拆解是采用的小端格式。
支持突发模式，最大可传输128字节。
当源地址和目的地址的增量和数据大小相同，且位宽小于等于32bit时，才允许TCM使用突发模式。

61.2.1 MDMA硬件框图

认识一个外设，最好的方式就是看它的框图，方便我们快速地了解MDMA的基本功能，然后再看手册了解细节。框图如下所示：

通过这个框图，我们可以得到如下信息：

mdma_it

mdma的中断触发信号。

mdma_str0到mdma_str31触发源

mdma的输入请求。

mdma_hclk

MDMA的HCLK时钟。

61.2.2 MDMA块传输，缓冲传输和列表传输区别

初学MDMA，要搞清除MDMA支持的块传输，缓冲传输和列表传输的区别。

缓冲传输（MDMA_BUFFER_TRANSFER）

这个模式主要用于QSPI，DCMI，硬件JPEG等外设上。每个请求都会触发BufferTransferLength（最大128字节）大小的数据传输，此大小由HAL_MDMA_Init调用的参数配置。

块传输（MDMA_BLOCK_TRANSFER）

此方式与DMA1和DMA2的数据传输相似，每次请求，触发一次块传输，块大小由 HAL_MDMA_Start/HAL_MDMA_Start_IT定义，或者列表模式里面的参数。

多块传输（MDMA_REPEAT_BLOCK_TRANSFER）

顾名思义，多块传输就是执行多次块传输，每次请求，触发多次的块传输，块大小和块数由 HAL_MDMA_Start/HAL_MDMA_Start_IT定义，或者列表模式里面的参数。

列表传输（MDMA_FULL_TRANSFER）

这种模式可以方便的实现多种MDMA配置进行切换，轮番实现，而且可以实现列表的循环方式。每次请求，将触发所有块和节点的传输（如果用户调用了函数HAL_MDMA_LinkedList_CreateNode \ HAL_MDMA_LinkedList_AddNode），

61.2.3 MDMA列表模式及其循环方式

列表模式包含多种MDMA的配置表，每个表包含一组完整MDMA配置。用户可以使用函数HAL_MDMA_LinkedList_CreateNode创建节点，再通过函数HAL_MDMA_LinkedList_AddNode将节点添加到列表里面。

使用列表模式的话，函数HAL_MDMA_Init创建的是节点0。
使用函数HAL_MDMA_LinkedList_EnableCircularMode使能循环模式，注意是从节点1开始循环的，将节点1和末尾的节点相连，不包含HAL_MDMA_Init创建的节点0。
节点0是初始配置，仅在初始化MDMA传输时使用一次，比如调用函数HAL_MDMA_Start_IT。
如果要禁止循环模式，可以调用函数HAL_MDMA_LinkedList_DisableCircularMode。
通过函数HAL_MDMA_LinkedList_RemoveNode还可以删除指定节点。

61.2.4 MDMA的触发源

MDMA支持的触发源如下，主要包含DMA1，DMA2，DMA2D，LTDC，JPEG，QSPI，DSI，SDMMC和软件触发：

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream0_TC      ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream1_TC      ((uint32_t)0x00000001U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream2_TC      ((uint32_t)0x00000002U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream3_TC      ((uint32_t)0x00000003U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream4_TC      ((uint32_t)0x00000004U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream5_TC      ((uint32_t)0x00000005U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream6_TC      ((uint32_t)0x00000006U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream7_TC      ((uint32_t)0x00000007U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream0_TC      ((uint32_t)0x00000008U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream1_TC      ((uint32_t)0x00000009U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream2_TC      ((uint32_t)0x0000000AU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream3_TC      ((uint32_t)0x0000000BU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream4_TC      ((uint32_t)0x0000000CU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream5_TC      ((uint32_t)0x0000000DU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream6_TC      ((uint32_t)0x0000000EU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream7_TC      ((uint32_t)0x0000000FU)

#define MDMA_REQUEST_LTDC_LINE_IT         ((uint32_t)0x00000010U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_TH       ((uint32_t)0x00000011U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_NF       ((uint32_t)0x00000012U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_TH      ((uint32_t)0x00000013U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_NE      ((uint32_t)0x00000014U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_END_CONVERSION  ((uint32_t)0x00000015U)

#define MDMA_REQUEST_QUADSPI_FIFO_TH      ((uint32_t)0x00000016U)

#define MDMA_REQUEST_QUADSPI_TC           ((uint32_t)0x00000017U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2D_CLUT_TC        ((uint32_t)0x00000018U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2D_TC             ((uint32_t)0x00000019U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2D_TW             ((uint32_t)0x0000001AU)

#if defined(DSI)

#define MDMA_REQUEST_DSI_TEARINGE_FFECT   ((uint32_t)0x0000001BU)

#define MDMA_REQUEST_DSI_END_REFRESH      ((uint32_t)0x0000001CU)

#endif /* DSI */

#define MDMA_REQUEST_SDMMC1_ED_DATA      ((uint32_t)0x0000001DU) 

#define MDMA_REQUEST_SW                   ((uint32_t)0x40000000U)

61.2.5 MDMA的软件触发方式

MDMA配置为MDMA_REQUEST_SW软件触发时，可以通过函数HAL_MDMA_GenerateSWRequest产生触发请求，使用此函数要注意以下两个问题：

如果传输结束或者传输还没有启动，调用此函数会返回error。
如果传输还在进行中断，调用此函数会返回error，这次请求会被忽略。

应用示例1：

MDMA配置为MDMA_BUFFER_TRANSFER模式，软件触发。
注册回调函数HAL_MDMA_XFER_BUFFERCPLT_CB_ID。
调用函数HAL_MDMA_Start_IT会触发一次BufferTransferLength长度的数据传输。
传输结束会进入回调函数，用户可以在回调函数里面再次调用HAL_MDMA_GenerateSWRequest启动传输。

应用示例2：

MDMA配置为MDMA_BLOCK_TRANSFER模式，软件触发。
注册回调函数HAL_MDMA_XFER_BLOCKCPLT_CB_ID。
调用函数HAL_MDMA_Start_IT会触发一次块传输。
传输结束会进入回调函数，用户可以再回调函数里面再次调用HAL_MDMA_GenerateSWRequest再次启动传输。

61.3 MDMA的HAL库用法

MDMA的HAL库用法其实就是几个结构体变量成员的配置和使用，然后配置时钟，并根据需要配置NVIC、中断。下面我们逐一展开为大家做个说明。

61.3.1 MDMA寄存器结构体MDMA_Channel_TypeDef和MDMA_TypeDef

MDMA相关的寄存器是通过HAL库中的结构体MDMA_Channel_TypeDef和MDMA_TypeDef定义的，在stm32h743xx.h中可以找到它们的具体定义：

typedef struct

{

  __IO uint32_t  CISR;      /*!< MDMA channel x interrupt/status register,             Address offset: 0x40 */

  __IO uint32_t  CIFCR;     /*!< MDMA channel x interrupt flag clear register,         Address offset: 0x44 */

  __IO uint32_t  CESR;      /*!< MDMA Channel x error status register,                 Address offset: 0x48 */

  __IO uint32_t  CCR;       /*!< MDMA channel x control register,                      Address offset: 0x4C */

  __IO uint32_t  CTCR;      /*!< MDMA channel x Transfer Configuration register,       Address offset: 0x50 */

  __IO uint32_t  CBNDTR;    /*!< MDMA Channel x block number of data register,         Address offset: 0x54 */

  __IO uint32_t  CSAR;      /*!< MDMA channel x source address register,               Address offset: 0x58 */

  __IO uint32_t  CDAR;      /*!< MDMA channel x destination address register,          Address offset: 0x5C */

  __IO uint32_t  CBRUR;     /*!< MDMA channel x Block Repeat address Update register,  Address offset: 0x60 */

  __IO uint32_t  CLAR;      /*!< MDMA channel x Link Address register,                 Address offset: 0x64 */

  __IO uint32_t  CTBR;      /*!< MDMA channel x Trigger and Bus selection Register,    Address offset: 0x68 */

  uint32_t     RESERVED0;   /*!< Reserved, 0x68                                                           */

 __IO uint32_t    CMAR;     /*!< MDMA channel x Mask address register,                Address offset: 0x70 */

 __IO uint32_t   CMDR;      /*!< MDMA channel x Mask Data register,                   Address offset: 0x74 */

}MDMA_Channel_TypeDef;

typedef struct

{

  __IO uint32_t  GISR0;   /*!< MDMA Global Interrupt/Status Register 0,          Address offset: 0x00 */

}MDMA_TypeDef;

__IO表示volatile, 这是标准C语言中的一个修饰字，表示这个变量是非易失性的，编译器不要将其优化掉。core_m7.h 文件定义了这个宏：

#define     __O     volatile             /*!< Defines 'write only' permissions */

#define     __IO    volatile             /*!< Defines 'read / write' permissions */

下面我们再看MDMA的定义，在stm32h743xx.h文件。

#define PERIPH_BASE           ((uint32_t)0x40000000)

#define D1_AHB1PERIPH_BASE    (PERIPH_BASE + 0x12000000)

#define MDMA_BASE             (D1_AHB1PERIPH_BASE + 0x0000)

#define MDMA_Channel0_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000040)

#define MDMA_Channel1_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000080)

#define MDMA_Channel2_BASE    (MDMA_BASE + 0x000000C0)

#define MDMA_Channel3_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000100)

#define MDMA_Channel4_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000140)

#define MDMA_Channel5_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000180)

#define MDMA_Channel6_BASE    (MDMA_BASE + 0x000001C0)

#define MDMA_Channel7_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000200)

#define MDMA_Channel8_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000240)

#define MDMA_Channel9_BASE    (MDMA_BASE + 0x00000280)

#define MDMA_Channel10_BASE   (MDMA_BASE + 0x000002C0)

#define MDMA_Channel11_BASE   (MDMA_BASE + 0x00000300)

#define MDMA_Channel12_BASE   (MDMA_BASE + 0x00000340)

#define MDMA_Channel13_BASE   (MDMA_BASE + 0x00000380)

#define MDMA_Channel14_BASE   (MDMA_BASE + 0x000003C0)

#define MDMA_Channel15_BASE   (MDMA_BASE + 0x00000400)

#define MDMA                ((MDMA_TypeDef *)MDMA_BASE) <----- 展开这个宏，(MDMA_TypeDef *) 0x52000000

#define MDMA_Channel0       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel0_BASE)

#define MDMA_Channel1       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel1_BASE)

#define MDMA_Channel2       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel2_BASE)

#define MDMA_Channel3       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel3_BASE)

#define MDMA_Channel4       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel4_BASE)

#define MDMA_Channel5       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel5_BASE)

#define MDMA_Channel6       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel6_BASE)

#define MDMA_Channel7       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel7_BASE)

#define MDMA_Channel8       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel8_BASE)

#define MDMA_Channel9       ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel9_BASE)

#define MDMA_Channel10      ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel10_BASE)

#define MDMA_Channel11      ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel11_BASE)

#define MDMA_Channel12      ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel12_BASE)

#define MDMA_Channel13      ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel13_BASE)

#define MDMA_Channel14      ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel14_BASE)

#define MDMA_Channel15      ((MDMA_Channel_TypeDef *)MDMA_Channel15_BASE)

我们访问MDMA的GISR0寄存器可以采用这种形式：MDMA->GISR0 = 0。

61.3.2 MDMA的参数结构体MDMA_InitTypeDef

此结构体用于MDMA的参数配置，具体定义如下：

typedef struct

{

  uint32_t Request;

  uint32_t TransferTriggerMode;

  uint32_t Priority;

  uint32_t Endianness;

  uint32_t SourceInc;

  uint32_t DestinationInc;

  uint32_t SourceDataSize;

  uint32_t DestDataSize;

  uint32_t DataAlignment;

  uint32_t BufferTransferLength;

  uint32_t SourceBurst;

  uint32_t DestBurst;

  int32_t SourceBlockAddressOffset;

  int32_t DestBlockAddressOffset;

}MDMA_InitTypeDef;

下面将这几个参数逐一为大家做个说明：

uint32_t Request

触发MDMA的请求源，支持请求源如下：

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream0_TC      ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream1_TC      ((uint32_t)0x00000001U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream2_TC      ((uint32_t)0x00000002U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream3_TC      ((uint32_t)0x00000003U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream4_TC      ((uint32_t)0x00000004U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream5_TC      ((uint32_t)0x00000005U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream6_TC      ((uint32_t)0x00000006U)

#define MDMA_REQUEST_DMA1_Stream7_TC      ((uint32_t)0x00000007U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream0_TC      ((uint32_t)0x00000008U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream1_TC      ((uint32_t)0x00000009U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream2_TC      ((uint32_t)0x0000000AU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream3_TC      ((uint32_t)0x0000000BU)

 #define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream4_TC      ((uint32_t)0x0000000CU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream5_TC      ((uint32_t)0x0000000DU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream6_TC      ((uint32_t)0x0000000EU)

#define MDMA_REQUEST_DMA2_Stream7_TC      ((uint32_t)0x0000000FU)

#define MDMA_REQUEST_LTDC_LINE_IT         ((uint32_t)0x00000010U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_TH       ((uint32_t)0x00000011U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_INFIFO_NF       ((uint32_t)0x00000012U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_TH      ((uint32_t)0x00000013U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_OUTFIFO_NE      ((uint32_t)0x00000014U)

#define MDMA_REQUEST_JPEG_END_CONVERSION  ((uint32_t)0x00000015U)

#define MDMA_REQUEST_QUADSPI_FIFO_TH      ((uint32_t)0x00000016U)

#define MDMA_REQUEST_QUADSPI_TC           ((uint32_t)0x00000017U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2D_CLUT_TC        ((uint32_t)0x00000018U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2D_TC             ((uint32_t)0x00000019U)

#define MDMA_REQUEST_DMA2D_TW             ((uint32_t)0x0000001AU)  

#if defined(DSI)

#define MDMA_REQUEST_DSI_TEARINGE_FFECT   ((uint32_t)0x0000001BU)

#define MDMA_REQUEST_DSI_END_REFRESH      ((uint32_t)0x0000001CU)

#endif /* DSI */

#define MDMA_REQUEST_SDMMC1_END_DATA      ((uint32_t)0x0000001DU)

#define MDMA_REQUEST_SW                   ((uint32_t)0x40000000U)

uint32_t TransferTriggerMode

MDMA的传输模式，具体支持的参数如下：

#define MDMA_BUFFER_TRANSFER          ((uint32_t)0x00000000U)      /* 缓冲传输 */

#define MDMA_BLOCK_TRANSFER           ((uint32_t)MDMA_CTCR_TRGM_0) /* 块传输 */

#define MDMA_REPEAT_BLOCK_TRANSFER    ((uint32_t)MDMA_CTCR_TRGM_1) /* 多块传输 */

#define MDMA_FULL_TRANSFER            ((uint32_t)MDMA_CTCR_TRGM)   /* 链表传输 */

uint32_t Priority

MDMA通道的优先级设置，具体支持的参数如下：

#define MDMA_PRIORITY_LOW             ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_PRIORITY_MEDIUM          ((uint32_t)MDMA_CCR_PL_0)

#define MDMA_PRIORITY_HIGH            ((uint32_t)MDMA_CCR_PL_1)

#define MDMA_PRIORITY_VERY_HIGH       ((uint32_t)MDMA_CCR_PL)

uint32_t Endianness

MDMA数据传输格式，具体支持的参数如下：

#define MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE          ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_LITTLE_BYTE_ENDIANNESS_EXCHANGE     ((uint32_t)MDMA_CCR_BEX)

#define MDMA_LITTLE_HALFWORD_ENDIANNESS_EXCHANGE ((uint32_t)MDMA_CCR_HEX)

#define MDMA_LITTLE_WORD_ENDIANNESS_EXCHANGE     ((uint32_t)MDMA_CCR_WEX)

MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE：正常的小端格式。

MDMA_LITTLE_BYTE_ENDIANNESS_EXCHANGE：以半字为单位，交互高低字节。

MDMA_LITTLE_HALFWORD_ENDIANNESS_EXCHANGE：以字为单位，交互半字。

MDMA_LITTLE_WORD_ENDIANNESS_EXCHANGE：以双字为单位，交换字。

uint32_t SourceInc

MDMA源数据自增或者自减模式，具体支持的参数如下：

#define MDMA_SRC_INC_DISABLE      ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_SRC_INC_BYTE         ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1)

#define MDMA_SRC_INC_HALFWORD     ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_0)

#define MDMA_SRC_INC_WORD         ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_1)

#define MDMA_SRC_INC_DOUBLEWORD   ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS)

#define MDMA_SRC_DEC_BYTE         ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC)

#define MDMA_SRC_DEC_HALFWORD     ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_0)

#define MDMA_SRC_DEC_WORD         ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS_1)

#define MDMA_SRC_DEC_DOUBLEWORD   ((uint32_t)MDMA_CTCR_SINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_SINCOS)

DestinationInc

MDMA目的数据自增或者自减模式，具体支持的参数如下：

#define MDMA_DEST_INC_DISABLE      ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_DEST_INC_BYTE         ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1)

#define MDMA_DEST_INC_HALFWORD     ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_0)

 #define MDMA_DEST_INC_WORD         ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_1)

#define MDMA_DEST_INC_DOUBLEWORD   ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS)

#define MDMA_DEST_DEC_BYTE         ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC)

#define MDMA_DEST_DEC_HALFWORD     ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_0)

#define MDMA_DEST_DEC_WORD         ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS_1)

#define MDMA_DEST_DEC_DOUBLEWORD   ((uint32_t)MDMA_CTCR_DINC | (uint32_t)MDMA_CTCR_DINCOS)

SourceDataSize

MDMA源数据带宽，具体支持的参数如下：

#define MDMA_SRC_DATASIZE_BYTE        ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_SRC_DATASIZE_HALFWORD    ((uint32_t)MDMA_CTCR_SSIZE_0)

#define MDMA_SRC_DATASIZE_WORD        ((uint32_t)MDMA_CTCR_SSIZE_1)

#define MDMA_SRC_DATASIZE_DOUBLEWORD  ((uint32_t)MDMA_CTCR_SSIZE)

DestDataSize

MDMA目的数据带宽，具体支持的参数如下：

#define MDMA_DEST_DATASIZE_BYTE        ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_DEST_DATASIZE_HALFWORD    ((uint32_t)MDMA_CTCR_DSIZE_0)

#define MDMA_DEST_DATASIZE_WORD        ((uint32_t)MDMA_CTCR_DSIZE_1)

#define MDMA_DEST_DATASIZE_DOUBLEWORD  ((uint32_t)MDMA_CTCR_DSIZE)

DataAlignment

MDMA的填充/对齐设置，具体支持的参数如下：

#define MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE        (uint32_t)MDMA_CTCR_PKE)

#define MDMA_DATAALIGN_RIGHT            ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_DATAALIGN_RIGHT_SIGNED     ((uint32_t)MDMA_CTCR_PAM_0)

#define MDMA_DATAALIGN_LEFT             ((uint32_t)MDMA_CTCR_PAM_1)

MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE：

将源数据封装/解封为目标数据大小。所有数据均右对齐（采用小端模式）。

MDMA_DATAALIGN_RIGHT

右对齐，用 0 进行填充（默认值）

MDMA_DATAALIGN_RIGHT_SIGNED

右对齐，符号扩展

MDMA_DATAALIGN_LEFT

左对齐（用 0 进行填充）

BufferTransferLength

单次传输长度设置，范围1-128，单位字节。

SourceBurst

源数据端突发设置，特别注意突发传输的数量不能超过BufferTransferLength参数设置的大小，具体支持的参数如下：

#define MDMA_SOURCE_BURST_SINGLE        ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_SOURCE_BURST_2BEATS        ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_0)                               #define MDMA_SOURCE_BURST_4BEATS        ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_1)                               #define MDMA_SOURCE_BURST_8BEATS        ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_1)

#define MDMA_SOURCE_BURST_16BEATS       ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_2)

#define MDMA_SOURCE_BURST_32BEATS       ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_2)

#define MDMA_SOURCE_BURST_64BEATS       ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST_2)

#define MDMA_SOURCE_BURST_128BEATS      ((uint32_t)MDMA_CTCR_SBURST)

DestBurst

目的数据端突发设置，特别注意突发传输的数量不能超过BufferTransferLength参数设置的大小，具体支持的参数如下

#define MDMA_DEST_BURST_SINGLE        ((uint32_t)0x00000000U)

#define MDMA_DEST_BURST_2BEATS        ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_0)

#define MDMA_DEST_BURST_4BEATS        ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_1)                                 #define MDMA_DEST_BURST_8BEATS        ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_1)

#define MDMA_DEST_BURST_16BEATS       ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_2)

#define MDMA_DEST_BURST_32BEATS       ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_0 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_2)

#define MDMA_DEST_BURST_64BEATS       ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_1 | (uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST_2)

#define MDMA_DEST_BURST_128BEATS      ((uint32_t)MDMA_CTCR_DBURST)

SourceBlockAddressOffset

用于设置源地址端数据偏移。

DestBlockAddressOffset

用于设置目的地址端数据偏移。

61.3.3 MDMA结构体句柄MDMA_HandleTypeDef

HAL库在MDMA_Channel_TypeDef和MDMA_InitTypeDef的基础上封装了一个结构体MDMA_HandleTypeDef，定义如下：

typedef struct __MDMA_HandleTypeDef

{

  MDMA_Channel_TypeDef *Instance;

  MDMA_InitTypeDef      Init;

  HAL_LockTypeDef       Lock;

  __IO HAL_MDMA_StateTypeDef  State;

  void                  *Parent;

  void                  (* XferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);

  void                  (* XferBufferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);

  void                  (* XferBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);

  void                  (* XferRepeatBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);

  void                  (* XferErrorCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);

  void                  (* XferAbortCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);

  MDMA_LinkNodeTypeDef *FirstLinkedListNodeAddress;

  MDMA_LinkNodeTypeDef *LastLinkedListNodeAddress;

  uint32_t LinkedListNodeCounter;

  __IO uint32_t          ErrorCode;

} MDMA_HandleTypeDef;

下面将这几个参数逐一做个说明。

MDMA_Channel_TypeDef *Instance

这个参数MDMA通道的例化，方便操作寄存器，详见本章3.1小节。

MDMA_InitTypeDef Init

这个参数用于MDMA的通道参数初始化，详见本章3.2小节。

void *Parent

用于记录MDMA关联的外设。

void (* XferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
void (* XferBufferCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
void (* XferBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
void (* XferRepeatBlockCpltCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
void (* XferErrorCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);
void (* XferAbortCallback)( struct __MDMA_HandleTypeDef * hmdma);

MDMA的各种回调函数。

MDMA_LinkNodeTypeDef *FirstLinkedListNodeAddress;
MDMA_LinkNodeTypeDef *LastLinkedListNodeAddress;
uint32_t LinkedListNodeCounter;

用于MDMA的列表模式。

HAL_LockTypeDef Lock
__IO HAL_DAC_STATETypeDef State
__IO uint32_t ErrorCode

这三个变量主要供函数内部使用。Lock用于设置锁状态，State用于设置DAC状态，而ErrorCode用于配置代码错误。

61.3.4 MDMA初始化流程总结

使用方法由HAL库提供：

第1步：基本的初始化。

函数HAL_MDMA_Init配置MDMA的基本参数。

第2步：列表模式。

如果使用列表模式，用户可以使用函数HAL_MDMA_LinkedList_CreateNode创建节点，再通过函数HAL_MDMA_LinkedList_AddNode将节点添加到列表里面。

第3步：查询模式。

函数HAL_MDMA_Start 启动传输。
函数HAL_MDMA_PollForTransfer 查询传输完成。
函数HAL_MDMA_Abort 终止传输。

第4步：中断方式。

函数HAL_NVIC_SetPriority设置MDMA中断优先级。
函数HAL_NVIC_EnableIRQ使能中断。
函数HAL_MDMA_Start_IT启动中断传输。
MDMA的中断服务程序MDMA_IRQHandler里面调用HAL_MDMA_IRQHandler，如果用户注册了各种回调函数，会在此函数里面执行。
函数HAL_MDMA_Abort_IT可以终止MDMA中断传输，终止完成后，会调用回调函数XferAbortCallback（如果设置了的话）

第5步：中断回调函数。

函数HAL_MDMA_RegisterCallback注册回调函数，函数HAL_MDMA_UnRegisterCallback取消注册回调函数。

XferCpltCallback : 传输完成回调。
XferBufferCpltCallback : buffer传输完成回调。
XferBlockCpltCallback : block 传输完成回调。
XferRepeatBlockCpltCallback : repeated block传输完成回调。
XferErrorCallback : 传输错误回调。
XferAbortCallback : 传输终止回调。

61.4 源文件stm32h7xx_hal_mdma.c

这里把我们把如下几个常用到的函数做个说明：

HAL_MDMA_Init
HAL_MDMA_Start_IT

61.4.1 函数HAL_MDMA_Init

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_MDMA_Init(MDMA_HandleTypeDef *hmdma)

{

  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();

  /* 检测句柄是否有效 */

  if(hmdma == NULL)

  {

    return HAL_ERROR;

  }

  /* 检测参数 */

  assert_param(IS_MDMA_STREAM_ALL_INSTANCE(hmdma->Instance));

  assert_param(IS_MDMA_PRIORITY(hmdma->Init.Priority));

  assert_param(IS_MDMA_ENDIANNESS_MODE(hmdma->Init.Endianness));

  assert_param(IS_MDMA_REQUEST(hmdma->Init.Request));

  assert_param(IS_MDMA_SOURCE_INC(hmdma->Init.SourceInc));

  assert_param(IS_MDMA_DESTINATION_INC(hmdma->Init.DestinationInc));

  assert_param(IS_MDMA_SOURCE_DATASIZE(hmdma->Init.SourceDataSize));

  assert_param(IS_MDMA_DESTINATION_DATASIZE(hmdma->Init.DestDataSize));

  assert_param(IS_MDMA_DATA_ALIGNMENT(hmdma->Init.DataAlignment));

  assert_param(IS_MDMA_SOURCE_BURST(hmdma->Init.SourceBurst));

  assert_param(IS_MDMA_DESTINATION_BURST(hmdma->Init.DestBurst));

  assert_param(IS_MDMA_BUFFER_TRANSFER_LENGTH(hmdma->Init.BufferTransferLength));

  assert_param(IS_MDMA_TRANSFER_TRIGGER_MODE(hmdma->Init.TransferTriggerMode));

  assert_param(IS_MDMA_BLOCK_ADDR_OFFSET(hmdma->Init.SourceBlockAddressOffset));

  assert_param(IS_MDMA_BLOCK_ADDR_OFFSET(hmdma->Init.DestBlockAddressOffset)); 

  /* 解锁 */

  __HAL_UNLOCK(hmdma);

  /* Change MDMA peripheral state */

  hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_BUSY;

  /* 禁止MDMA */

  __HAL_MDMA_DISABLE(hmdma);

  /* 等待禁止成功 */

  while((hmdma->Instance->CCR & MDMA_CCR_EN) != RESET)

  {

    if((HAL_GetTick() - tickstart ) > HAL_TIMEOUT_MDMA_ABORT)

    {

      hmdma->ErrorCode = HAL_MDMA_ERROR_TIMEOUT;

      hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_ERROR;

      return HAL_ERROR;

    }

  }

  /* 初始化 MDMA  */

  MDMA_Init(hmdma);

  /* 复位列表模式相关设置 */

  hmdma->FirstLinkedListNodeAddress  = ;

  hmdma->LastLinkedListNodeAddress   = ;

  hmdma->LinkedListNodeCounter  = ;  

  /* 设置无错误 */

  hmdma->ErrorCode = HAL_MDMA_ERROR_NONE;

  /* 设置就绪 */

  hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_READY;

  return HAL_OK;

}

函数描述：

此函数用于初始化MDMA。

函数参数：

第1个参数是MDMA_HandleTypeDef类型结构体指针变量，结构体变量成员的详细介绍看本章3.3小节。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

使用举例：

MDMA_HandleTypeDef  MDMA_Handle;

__HAL_RCC_MDMA_CLK_ENABLE();  

MDMA_Handle.Instance = MDMA_Channel0;  

MDMA_Handle.Init.Request              = MDMA_REQUEST_SW;         /* 软件触发 */

MDMA_Handle.Init.TransferTriggerMode  = MDMA_BLOCK_TRANSFER;     /* 块传输 */

MDMA_Handle.Init.Priority             = MDMA_PRIORITY_HIGH;      /* 优先级高*/

MDMA_Handle.Init.Endianness           = MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE; /* 小端 */

MDMA_Handle.Init.SourceInc            = MDMA_SRC_INC_DOUBLEWORD;         /* 源地址自增，双字，即8字节 */

MDMA_Handle.Init.DestinationInc       = MDMA_DEST_INC_DOUBLEWORD;        /* 目的地址自增，双字，即8字节 */

MDMA_Handle.Init.SourceDataSize       = MDMA_SRC_DATASIZE_DOUBLEWORD;    /* 源地址数据宽度双字，即8字节 */

MDMA_Handle.Init.DestDataSize         = MDMA_DEST_DATASIZE_DOUBLEWORD;   /* 目的地址数据宽度双字，即8字节 */

MDMA_Handle.Init.DataAlignment        = MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE;       /* 小端，右对齐 */

MDMA_Handle.Init.SourceBurst          = MDMA_SOURCE_BURST_16BEATS;      /* 源数据突发传输 */

MDMA_Handle.Init.DestBurst            = MDMA_DEST_BURST_16BEATS;        /* 目的数据突发传输 */

MDMA_Handle.Init.BufferTransferLength = ;    /* 每次传输128个字节 */

MDMA_Handle.Init.SourceBlockAddressOffset  = ; /* 用于block传输，地址偏移0 */

MDMA_Handle.Init.DestBlockAddressOffset    = ; /* 用于block传输，地址偏移0 */

/* 初始化MDMA */

if(HAL_MDMA_Init(&MDMA_Handle) != HAL_OK)

{

     Error_Handler(__FILE__, __LINE__);

}

61.4.2 函数HAL_MDMA_Start_IT

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_MDMA_Start_IT(MDMA_HandleTypeDef *hmdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t DstAddress, uint32_t BlockDataLength, uint32_t BlockCount)

{

  /* 检测参数 */

  assert_param(IS_MDMA_TRANSFER_LENGTH(BlockDataLength));

  assert_param(IS_MDMA_BLOCK_COUNT(BlockCount)); 

  /* 检测句柄是否有效 */

  if(hmdma == NULL)

  {

    return HAL_ERROR;

  }

  /* 上锁 */

  __HAL_LOCK(hmdma);

  if(HAL_MDMA_STATE_READY == hmdma->State)

  {

    hmdma->State = HAL_MDMA_STATE_BUSY;

    hmdma->ErrorCode = HAL_MDMA_ERROR_NONE;     

    __HAL_MDMA_DISABLE(hmdma);

    /* 配置MDMA */

    MDMA_SetConfig(hmdma, SrcAddress, DstAddress, BlockDataLength, BlockCount);

    /* 使能传输错误和传输完成中断 */

    __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, (MDMA_IT_TE | MDMA_IT_CTC));

    if(hmdma->XferBlockCpltCallback != NULL)

    {

      /* 使能块传输完成中断 */

      __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, MDMA_IT_BT);

    }

    if(hmdma->XferRepeatBlockCpltCallback != NULL)

    {

      /* 使能多块传输完成中断 */

      __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, MDMA_IT_BRT);

    }  

    if(hmdma->XferBufferCpltCallback != NULL)

    {

      /* 使能传输完成中断 */

      __HAL_MDMA_ENABLE_IT(hmdma, MDMA_IT_BFTC);

    }

    /* 使能外设 */

    __HAL_MDMA_ENABLE(hmdma);

    if(hmdma->Init.Request == MDMA_REQUEST_SW)

    {

      /* 使能软件请求 */

      hmdma->Instance->CCR |=  MDMA_CCR_SWRQ;

    }

  }

  else

  {

    /* 解锁 */

    __HAL_UNLOCK(hmdma);

    /* 返回忙 */

    return HAL_BUSY;

  }

  return HAL_OK;

}

函数描述：

此函数主要用于配置MDMA的中断方式传输。

函数参数：

第1个参数是MDMA_HandleTypeDef类型结构体指针变量，结构体变量成员的详细介绍看本章3.3小节。
第2个参数是源缓冲地址。
第3个参数是目的地址。
第4个参数是传输的块大小，单位字节，范围不可以超过65536字节。
第5个参数是传输的块数，范围不可以超过4095块。
返回值，返回HAL_ERROR表示配置失败，HAL_OK表示配置成功，HAL_BUSY表示忙（操作中），HAL_TIMEOUT表示时间溢出。

使用举例：

/* 将地址0x24000000开始的64KB数据复制到地址0x24000000 + 64*1024 */

HAL_MDMA_Start_IT(&MDMA_Handle,

                  (uint32_t)0x24000000,

                  (uint32_t)(0x24000000 + *),

                  *,

                  );

61.5 总结

本章节就为大家讲解这么多，MDMA功能用到的地方还是比较多的，后面的章节会为大家做讲解。

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【STM32H7教程】第61章 STM32H7的MDMA基础知识和HAL库API

第61章 STM32H7的MDMA基础知识和HAL库API

61.1 初学者重要提示

61.2 MDMA基础知识

61.2.1 MDMA硬件框图

61.2.2 MDMA块传输，缓冲传输和列表传输区别

61.2.3 MDMA列表模式及其循环方式

61.2.4 MDMA的触发源

61.2.5 MDMA的软件触发方式

61.3 MDMA的HAL库用法

61.3.1 MDMA寄存器结构体MDMA_Channel_TypeDef和MDMA_TypeDef

61.3.2 MDMA的参数结构体MDMA_InitTypeDef

61.3.3 MDMA结构体句柄MDMA_HandleTypeDef

61.3.4 MDMA初始化流程总结

61.4 源文件stm32h7xx_hal_mdma.c

61.4.1 函数HAL_MDMA_Init

61.4.2 函数HAL_MDMA_Start_IT

61.5 总结

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