前言

就像一个公司发展过程一样，如果业务量很少，可能就只需要一个人，既是老板又是销售，清洁工作也是自己来。但随着业务量的增加，显然老板一个人是抗不起的，不得不开始开始招聘专业辅助人员，如销售人员、清洁工等，他们专门负责一些专门的事物让老板抽身做真正的管理类的事情，产生更大的经济价值。类推计算机系统也是一样，比如老板就是CPU，DMA就是搬运工。虽然DMA没法帮忙管理公司，但是公司遇到需要搬东西的时候它却能极大提高工作效率。

DMA概念及结构

直接存储器访问 (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 资源可 供其它操作使用。

DMA 控制器执行直接存储器传输，因为采用 AHB 主总线，它可以控制 AHB 总线矩阵来启动 AHB 事务，它可以执行下列事务：

⚫ 外设到存储器的传输事务

⚫ 存储器到外设的传输事务

⚫ 存储器到存储器的传输事务

STM32 DMA控制器介绍

STM32F407 系列单片机有两个 DMA 控制器，其系统实现图如下：

两个 DMA 控制器总共有 16 个数据流（每个控制器 8 个），每一个 DMA 控制器都用于管理 一个或多个外设的存储器访问请求。每个数据流总共可以有多达 8 个通道（或称请求）。每 个通道都有一个仲裁器，用于处理 DMA 请求间的优先级。

编程训练

登录实验页-华清远见元宇宙实验中心依照实验文档即可快速完成DMA各个通道的配置并生成代码，完成如下各种关键实验：

1.存储器到存储器数据搬运

2.内存到外设

3.外设到内存

总结

DMA如何为CPU“减负”？

通过这种方式，DMA在以下几个层面显著减轻了CPU的负担：

解放CPU算力：将CPU从繁重的数据搬运中解放出来，使其专注于程序流程控制、复杂计算等核心工作。

提升系统效率：实现了数据传输与CPU处理并行，能有效提升系统整体吞吐量。

降低CPU资源占用：CPU的参与程度从“搬运工”降为“指挥官”，资源占用率大大降低。

减少中断开销：DMA将多次中断合并为一次完成中断，减少了CPU响应中断的次数和开销。

支持低功耗设计：在DMA搬运数据时，CPU可以进入休眠状态，降低系统功耗