STM32定时器计数器到内存的DMA传输

Question

STM32定时器计数器到内存的DMA传输

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我在使用STM32H743。有一个外部时钟信号输入到一个GPIO引脚上，我想要非常精确地测量外部时钟信号每个上升（或下降）沿之间的经过时间。因此，我设置了TIM4由外部时钟触发，并将TIM5由内部振荡器触发。

我编写了一个IRQ，使得每次TIM4触发时，都会运行一个中断来捕获TIM5的值。它似乎可以正常工作，但我想知道是否可以通过DMA来避免所有上下文切换并释放CPU。基本上，我想设置一个DMA，以便每个TIM4事件都会启动一个DMA传输，将TIM5计数器值复制到某个循环缓冲区中。

我已经在论坛和DMA文档中进行了搜索，但我对定时器寄存器是否可以作为有效的DMA源存疑。我在考虑是否可以像这样做：

hDma->PAR = (uint32_t) &htim5.Instance->CNT;
hDma->M0AR = (uint32_t) myBufferPtr;
hDma->NDTR = myBufferSize;
hDma->CR |= (uint32_t)DMA_SxCR_EN;

但我不确定这是否可行。

简而言之：我能否使用定时器的CNT寄存器作为DMA传输源？这将是外设到内存传输还是内存到内存传输？我需要设置其他标志才能使其正常工作吗？或者这不可能吗？或者有没有其他STM32功能可以更轻松地计算脉冲之间的时间？

- Kevin Holt

2个回答

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使用STM32CubeIDE配置器很容易完成：

配置定时器，启用输入捕获通道，启用DMA（循环模式，外设到内存，数据宽度为字/字）。启用中断。
准备用于存储捕获计数值的缓冲区。
在主循环之前以DMA模式启动IC。
对于高速操作，您可以在这些回调函数中将数据从timerCaptureBuffer复制到timerCaptureBufferSafe。例如，DMA内存到内存传输，以最小化在HAL_TIM_IC_CaptureHalfCpltCallback和HAL_TIM_IC_CaptureCallback中间所花费的时间。在DMA内存到内存回调信号数据就绪后，处理存储在timerCaptureBufferSafe中的相邻捕获值。您可以使用信令标志，以便不会覆盖timerCaptureBufferSafe。

以下是一个示例：

#define TIM_BUFFER_SIZE 128
uint32_t timerCaptureBuffer[TIM_BUFFER_SIZE];
uint32_t timerCaptureBufferSafe[TIM_BUFFER_SIZE];
// ...

HAL_DMA_RegisterCallback(&hdma_memtomem_dma2_stream2,
HAL_DMA_XFER_CPLT_CB_ID,
myDMA_Callback22);
// ...

HAL_TIM_IC_Start_DMA(&htim2, TIM_CHANNEL_1, uint32_t*)timerCaptureBuffer,TIM_BUFFER_SIZE);
// ...

void HAL_TIM_IC_CaptureHalfCpltCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    HAL_DMA_Start_IT(&hdma_memtomem_dma2_stream2,
    (uint32_t)&timerCaptureBuffer[0],
    (uint32_t)&timerCaptureBufferSafe[0],
    sizeof(timerCaptureBuffer)/2/4);
    // ...
}

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    HAL_DMA_Start_IT(&hdma_memtomem_dma2_stream2,
    (uint32_t)&timerCaptureBuffer[TIM_BUFFER_SIZE/2],
    (uint32_t)&timerCaptureBufferSafe[TIM_BUFFER_SIZE/2],
    sizeof(timerCaptureBuffer)/2/4);
    // ...
}
void myDMA_Callback22(DMA_HandleTypeDef *_hdma)
{
    //...
}

- Georgy Moshkin

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可以查看英文原文，
原文链接

- HelpingHand · Accepted Answer

声明

我必须承认，我的长期STM32实践经验仅限于主流控制器系列，例如STM32F0、STM32F3、STM32F4和STM32L4。因此，我基于这些控制器在您的情况下提供的内容来回答问题。 STM32H7系列要强大得多，更不用说它还提供了几种额外的DMA技术，如DMA2D、MDMA和许多其他我不确定的东西。但是我认为，现在也可以为您提供简化的答案，所以我决定写下来。

我能将定时器的CNT寄存器用作DMA传输源吗？这将是一个外设到内存的传输吗？还是内存到内存的传输？是否需要其他标志来使其正常工作？或者这是不可能的？

我认为这应该可行。我没有理由不在DMA传输中读取TIMx_CNT寄存器。

CNT寄存器绝对是一个外设地址，因此必须将其配置为外设到内存的传输。我相信，外设/内存分离是指DMA控制器从哪个总线获取数据（或将它们传递到哪个总线）在每个STM32实现的总线矩阵中。

还有其他STM32特性可以更轻松地计算脉冲之间的时间吗？

是的，有：许多TIM外设（并非全部相同）为您提供了称为“输入捕获”的功能，将TIM实例的通道（子）外设连接到输入，并使（相同！）TIM外设的主要部分进行内部时钟。这需要的前提条件是，您想要测量的引脚具有TIMx_CHy替代功能，而不是“仅仅”TIMx_ETR一个。

TIM外设提供了丰富的不同配置选项-除非您已经习惯了它，否则就会变成一堆复杂的混乱。作为介绍和很好的概述，我推荐ST的两个应用笔记：

AN4013 应用笔记。“STM32跨系列定时器概述”，Rev.8

您在µC上拥有哪些定时器以及每个定时器提供哪些功能。
AN4776 应用笔记。“面向STM32微控制器的通用定时器食谱”，Rev.3

如何使用您拥有的计时器。请查看第2.6节，输入捕获在第27页。

查找这两个应用笔记时，我发现了第三个笔记，您可能想查看它以获得更好的精度，与HRTIM计时器相关：

AN4539 应用笔记。"HRTIM cookbook", Rev.4