硬件学习笔记--66 MCU的DMA简介
DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）是MCU中一种重要的数据传输机制，它允许外设与存储器之间或存储器与存储器之间直接传输数据，而无需CPU的持续干预。
1、DMA的基本原理
1.1 核心概念：
1）DMA控制器作为独立的硬件模块，可在不占用CPU资源的情况下管理数据传输
2）CPU只需初始化DMA传输，完成后通过中断或标志位获知传输状态
1.2 工作流程：
1）配置源地址、目标地址、传输长度和传输模式；
2）启动DMA传输；
3）DMA控制器接管总线控制权；
4）完成传输后产生中断通知CPU
2、DMA的主要特点
2.1 优势：
1）显著降低CPU负载，提高系统整体性能；
2）支持高速数据传输；
3）减少功耗（CPU可以进入低功耗模式）
2.2 技术指标：
1）传输宽度（8/16/32位）；
2）传输模式（单次/循环）；
3）优先级管理；
4）中断能力
3、DMA的典型应用场景
3.1 常见用途：
1）高速ADC数据采集；
2）串口通信大数据量传输；
3）存储器间数据搬移；
4）显示控制器帧缓冲更新
3.2 具体示例：
1）STM32中ADC+DMA实现自动采样；
2）ESP32中SPI+DMA实现高速显示屏刷新；
3）NRF52中UART+DMA实现低功耗数据接收
4、DMA使用注意事项
4.1 常见问题
1）缓存一致性问题（尤其在有Cache的MCU上）；
2）总线冲突和仲裁；
3）传输对齐问题
4.2 优化建议
1）合理设置DMA优先级；
2）使用适当的数据对齐方式；
3）考虑使用双缓冲减少等待时间；
4）在支持Cache的MCU上注意缓存一致性
5、不同MCU的DMA实现对比
| 特性 | STM32 | ESP32 | NRF52 |
|---|---|---|---|
| 通道数 | 多通道(8-16) | 8个DMA通道 | 易于使用的DMAC |
| 传输类型 | 外设↔内存,内存↔内存 | 外设↔内存 | 外设↔内存 |
| 特色功能 | 双缓冲,循环模式 | 链式DMA | 低功耗优化 |
6、小结
DMA是现代MCU中提高系统效率的关键技术，合理使用可以大幅提升系统性能并降低功耗。实际应用中需要根据具体MCU型号和需求进行优化配置。