STM32中采用DMA实现方波的产生和捕获

"STM32中采用DMA实现方波的产生和捕获" STM32微控制器是ST公司基于Cortex-M3内核的高集成度的微控制器，具有高性能、低功耗和实时性强的特点。它集成了Cortex-M3内核，以及双ADC、多用途的通用时钟TIMx、RTC、I2C、SPI、UART、CAN、DMA、USB等丰富的外设。 STM32微控制器中的DMA（Direct Memory Access）模块可以实现数据的高速传输，不占用CPU的资源。DMA模块可以实现内存到内存、内存到外设或外设到内存的数据传输，每个通道可以任意指定工作模式。DMA的每次传输都分为四个阶段：申请仲裁、地址计算、总线存取和应答。DMA和CPU工作在交替方式下，不会相互阻塞。DMA各个通道可独立设置优先级，当访问同一资源时高优先级通道先获得资源。 TIMx（通用时钟）模块是STM32微控制器中的一个重要外设，可以实现多种复杂的功能。时钟模块内部主要包含一个计数器和四个通道的比较／捕获寄存器。时钟可工作在捕获或比较模式。在捕获模式下，若有对应的触发信号，计数器的值会保存到比较／捕获寄存器，并触发中断或DMA；在比较模式下，若计数器的值与比较／捕获寄存器的值相等，则对外输出预选设定好的信号，如高电平、低电平或电平反转等。 采用DMA+TIMx可以实现多路方波的产生和捕获。例如，可以将时钟的四个比较／捕获通道加DMA可以产生出四路不同频率和占空比的方波。基本原理是：将时钟的四个通道设置为反转模式（即计数器与比较捕获寄存器相等时，其对应的CPU引脚电平发生反转），设置计数器为向上计数到0xFFFF的模式；然后预先计算好需要引脚反转的时刻，并使能对应通道的DMA请求。这样，当计数器与比较／捕获寄存器的值相等时，由DMA将下一个需要引脚电平反转的时刻送入到比较／捕获寄存器。 在捕获方波时，采用DMA+TIMx的方式可以提高系统的实时性和执行效率。通过TIMx的捕获功能将方波的电平跳变时刻记录在比较／捕获寄存器中，然后DMA将该值自动传输到内存，只有当DMA触发半满或全满事件时CPU才需要进入中断处理数据。通过记录方波的上升沿和下降沿时刻，然后将两个时刻相减，进而就能得到所有低沿和高沿的宽度，最后进行后续的分析处理。 STM32微控制器中的DMA和TIMx模块可以实现方波的产生和捕获，提高系统的实时性和执行效率。