在STM32定時(shí)器應(yīng)用中，我們有時(shí)希望基于某定時(shí)器事件同時(shí)對(duì)定時(shí)器的多個(gè)寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)訪問(wèn)。為此，STM32芯片設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)應(yīng)對(duì)定時(shí)器的多寄存器訪問(wèn)應(yīng)用的DMA Burst傳輸。

高級(jí)定時(shí)器和部分通用定時(shí)器都支持針對(duì)定時(shí)器寄存器訪問(wèn)的BURST傳輸。所謂定時(shí)器的BURST傳輸，就是指當(dāng)產(chǎn)生某定時(shí)器事件時(shí)，可以產(chǎn)生多個(gè)DMA請(qǐng)求，并觸發(fā)多次DMA傳輸，訪問(wèn)多個(gè)定時(shí)器寄存器實(shí)現(xiàn)從內(nèi)存到寄存器或從寄存器到內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸。這里的定時(shí)器事件可以是更新事件、比較匹配事件、換相事件以及觸發(fā)事件。

我們知道，各定時(shí)器的所有寄存器都存放在片內(nèi)某一固定地址開(kāi)始的連續(xù)空間內(nèi)。下圖是我從STM32G4系列定時(shí)器地址分布圖中截取的一部分,不同的定時(shí)器所擁有的寄存器個(gè)數(shù)可能有差異，但每個(gè)定時(shí)器的寄存器地址映射表的第一個(gè)寄存器一定是TIMx_CR1，所有寄存器在內(nèi)存空間以字對(duì)齊的方式按順序依次存放。【后面都以TIM2為例來(lái)說(shuō)】

顯然，我們?cè)谧龆〞r(shí)器的DMA BURST傳輸時(shí)，除了配置基本的源地址、目的地址等DMA傳輸所需的通用配置信息外，還得告知DMA BURST傳輸模塊每次傳輸時(shí)從哪個(gè)寄存器開(kāi)始，連續(xù)訪問(wèn)幾個(gè)寄存器，比方訪問(wèn)上圖中圈出來(lái)的從TIMx_CCR1開(kāi)始的連續(xù)4個(gè)寄存器。

這里有兩個(gè)專(zhuān)門(mén)用于定時(shí)器BURST傳輸?shù)募拇嫫鳎謩e是TIM2_DCR和TIM2_DMAR. 其中TIM2_DCR就是用來(lái)配置從哪個(gè)定時(shí)器寄存器開(kāi)始訪問(wèn)、連續(xù)訪問(wèn)幾個(gè)寄存器的問(wèn)題。【下面截圖來(lái)自STM32G4參考手冊(cè)】

DBA：被訪問(wèn)的第一個(gè)定時(shí)器寄存器相對(duì)于定時(shí)器地址映射表中的TIMx_CR1的地址偏移量【偏移量從0開(kāi)始計(jì)算】。

DBL：每組BURST訪問(wèn)的寄存器個(gè)數(shù)【從0開(kāi)始計(jì)算】。

仍然按照上面所說(shuō)，訪問(wèn)從TIM2_CCR1開(kāi)始的連續(xù)4個(gè)寄存器，可得知TIM2_CCR1位于寄存器地址映射表中的第14號(hào)位置，則DBA= 14-1;用于BURST分組訪問(wèn)的寄存器個(gè)數(shù)為4個(gè)，則DBL=4-1。

另外一個(gè)寄存器就是TIM2_DMAR。那它是干什么的呢？上面TIM2_DCR寄存器只是配置了被訪問(wèn)的首個(gè)定時(shí)器寄存器地址相對(duì)于TIMx_CR1的地址偏移量和每組要訪問(wèn)的寄存器個(gè)數(shù)。其中地址偏移量還只是個(gè)相對(duì)數(shù)，DMA訪問(wèn)最終是需要絕對(duì)地址的，而TIM2_DMAR就是來(lái)解決DMA訪問(wèn)時(shí)所需的絕對(duì)地址的。

DMA訪問(wèn)DMAR寄存器時(shí)，按照如下算式得到絕對(duì)地址實(shí)現(xiàn)對(duì)寄存器的逐個(gè)訪問(wèn)。(TIM2_CR1address) + (DBA + DMA index)x 4

[Index是DMA Burst訪問(wèn)時(shí)硬件自動(dòng)生成的動(dòng)態(tài)索引號(hào)，按0~DBL依次實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)寄存器的連續(xù)訪問(wèn)而完成BUSRT傳輸】

也就是說(shuō)，對(duì)于定時(shí)器DMA BURST傳輸，外設(shè)地址一定是TIM2_DMAR寄存器的地址【或許是源地址，或許是目的地址】，DMA通過(guò)訪問(wèn)它，并根據(jù)上面算式實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際寄存器的訪問(wèn)。所以TIM2_DMAR寄存器又可稱(chēng)之為專(zhuān)門(mén)用于定時(shí)器DMA Burst傳輸?shù)奶摂M寄存器。

總的來(lái)講，我們?cè)谧龌诙〞r(shí)器的DMA BURST傳輸時(shí)，除了使用正確的DMAR寄存器地址作為外設(shè)地址外，再就是配置好DCR寄存器中的DBA與DBL參數(shù)，弄清從哪個(gè)寄存器開(kāi)始訪問(wèn)，訪問(wèn)幾個(gè)寄存器。其它配置環(huán)節(jié)跟通用DMA傳輸配置一樣。

下面用個(gè)例子來(lái)演示相關(guān)用法。后面的驗(yàn)證基于STM32G474 Nucleo板。使用TIM2輸出4路PWM，根據(jù)更新事件同步變化占空比,實(shí)現(xiàn)PWM占空比呈規(guī)律性的寬窄變化。即每次發(fā)生更新事件時(shí)，DMA到內(nèi)存區(qū)取走4個(gè)對(duì)應(yīng)于4個(gè)通道的比較寄存器的值賦給對(duì)應(yīng)的比較寄存器[CCR1/CCR2/CCR3,CCR4]，如下圖所示，多組數(shù)據(jù)傳輸完畢后循環(huán)重來(lái)。

下面使用STM32CubeMx工具進(jìn)行基本的初始化配置。

配置TIM2_CH1/CH2/CH3/CH4的PWM輸出：

對(duì)定時(shí)器時(shí)基單元進(jìn)行配置：

對(duì)TIM2更新事件的DMA傳輸做基本配置：

這里配置為循環(huán)模式，具體應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)具有應(yīng)用來(lái)選擇模式。將其它時(shí)鐘、GPIO配置完畢后即可生成初始化工程文件。

在工程里添加用戶應(yīng)用代碼。關(guān)于定時(shí)器BURST傳輸有專(zhuān)門(mén)的庫(kù)函數(shù)可以給我們直接調(diào)用。它們分別是：

HAL_TIM_DMABurst_WriteStart() ----（1）

HAL_TIM_DMABurst_ReadStart() ----（2）

第一個(gè)函數(shù)用于將內(nèi)存數(shù)據(jù)以DMA 分組模式寫(xiě)入寄存器的功能函數(shù)；

第二個(gè)用于將多個(gè)寄存器內(nèi)容以DMA 分組模式讀取到內(nèi)存的功能函數(shù)；

不過(guò)呢，如果我們簡(jiǎn)單套用這兩個(gè)函數(shù)有些時(shí)候可能出問(wèn)題，或者遇到障礙。我們不妨一起來(lái)看看。

顯然，我們要用到第一個(gè)函數(shù)。當(dāng)我們進(jìn)一步打開(kāi)該函數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它只是再調(diào)用了另外一個(gè)函數(shù)。

即它調(diào)用了HAL_TIM_DMABurst_MultiWriteStart()函數(shù)。這里就該函數(shù)用到的幾個(gè)變量一起看下。

htim:即指向定時(shí)器結(jié)構(gòu)體的地址，就不多說(shuō)了。

BurstBaseAddress：前面提到過(guò)的第一個(gè)被訪問(wèn)寄存器的地址偏移量，即給到DCR寄存器中DBA的值。這里第一個(gè)被訪問(wèn)的是TIM2_CCR1，所在地址偏移量為13.

BurstRequestSrc:即觸發(fā)DMA Burst傳輸?shù)亩〞r(shí)器事件源。這里是更新事件。

BurstBuffer:這個(gè)是存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址，如用戶定義的數(shù)組地址。

BurstLength:就是前面提到的對(duì)應(yīng)于DCR寄存器中DBL的值，即每組Burst傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個(gè)數(shù)。具體到這里DBL應(yīng)該是4-1，即3.

上面是固件里對(duì)該變量的定義。數(shù)據(jù)為什么這樣定義，整整往左移了8位。看看上面DCR寄存器中DBL段所處位置就明白了。

最后看看緊隨其后的另外一個(gè)數(shù)據(jù)量 ((BurstLength) >> 8U) + 1U；結(jié)合前面BurstLength的數(shù)據(jù)，該計(jì)算結(jié)果就是給到DMA的傳輸數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，數(shù)值等于每組 Burst傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個(gè)數(shù)。具體到這里就是4。換言之，若我們將每組Burst傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個(gè)數(shù)設(shè)為6，則這里的值就是6。這就意味著，如果按照該函數(shù)的現(xiàn)有用法，無(wú)論發(fā)生多少次Busrt傳輸只能用到一組數(shù)據(jù)。如果我希望在Burst傳輸中使用到多組不同數(shù)據(jù)【可能部分不同或全部不同】，就像上面示例所期望的那樣，那怎么辦呢？

這時(shí)我們可以基于現(xiàn)有庫(kù)函數(shù)，在BURST傳輸需要用到多組不同數(shù)據(jù)時(shí)，直接使用

HAL_TIM_DMABurst_MultiWriteStart（）函數(shù)并將其最后一個(gè)表示DMA傳輸長(zhǎng)度的那個(gè)變量做適當(dāng)修改。

比方在應(yīng)用中每組BURST傳輸m個(gè)數(shù)據(jù)，一輪DMA傳輸過(guò)程中對(duì)應(yīng)n個(gè)觸發(fā)事件，在不同的觸發(fā)時(shí)刻，每組傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容并不全部相同，這時(shí)總的DMA傳輸數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)就是m*n。具體到這里，我要用到11組不同的數(shù)據(jù)，每組傳輸4個(gè)數(shù)據(jù)，即一輪DMA傳輸用到4*11個(gè)數(shù)據(jù)。

好，到此基本介紹和分析都差不多了，再看看具體用戶代碼。代碼很簡(jiǎn)單，基于STM32HAL庫(kù)的。

下面是用來(lái)調(diào)整不同時(shí)刻各個(gè)通道PWM占空比的內(nèi)存數(shù)據(jù)，共11組。

要添加的用戶參考代碼都在下面,幾行代碼，應(yīng)該說(shuō)明白如畫(huà)。主要是那個(gè)關(guān)于定時(shí)器DMA分組傳輸?shù)哪莻€(gè)函數(shù)，上面也已經(jīng)詳細(xì)解釋了。

最后看看運(yùn)行后的演示結(jié)果。

示波器只接了2個(gè)通通，目的就是演示同時(shí)修改4個(gè)通道的占空比，實(shí)現(xiàn)pwm占空比由窄到寬的規(guī)律性變化。

到此，關(guān)于定時(shí)器DMA Burst傳輸?shù)慕榻B及示例就聊到這里。稍事小結(jié)：

1、從定時(shí)器DMA Burst傳輸原理的理解上講，稍顯小復(fù)雜。需要我們對(duì)定時(shí)器相關(guān)原理和DMA基礎(chǔ)知識(shí)有較好的了解。在閱讀STM32參考手冊(cè)相關(guān)章節(jié)時(shí)，除了看正文部分外，還需細(xì)看TIMx_DMAR和TIMx_DCR寄存器的描述。但從實(shí)現(xiàn)代碼角度看，使用CubeMx和固件庫(kù)，其功能代碼還是很簡(jiǎn)單的，將相關(guān)變量值對(duì)應(yīng)地填進(jìn)去即可。

2、STM32固件庫(kù)的有些例程或函數(shù)側(cè)重點(diǎn)在演示相應(yīng)的功能或特性，但它不能包羅萬(wàn)象或保證適用于任何場(chǎng)景。有時(shí)我們可以在基于現(xiàn)有函數(shù)的前提下適當(dāng)?shù)刈鲂└膶?xiě)調(diào)整，甚至完全重寫(xiě)代碼以滿足實(shí)際需求。

3、在做定時(shí)器DMA Burst傳輸時(shí)，用來(lái)被成組訪問(wèn)的定時(shí)器寄存器應(yīng)該是同一定時(shí)器的而且是地址連續(xù)的寄存器，不可跳躍訪問(wèn)。

4、上面的示例只是個(gè)示范，旨在了解該功能的用法和基本特性。實(shí)際應(yīng)用中，往往還要涉及更多細(xì)節(jié)，比方各個(gè)定時(shí)器事件的特性、寄存器的預(yù)裝功能的開(kāi)或關(guān)、DMA相關(guān)知識(shí)等，最終結(jié)合實(shí)際需求加以靈活運(yùn)用。