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第62章 STM32H7的MDMA，DMA2D和通用DMA性能比较
本章节为大家比较MDMA，DMA2D和通用DMA的性能，方便大家在实际应用中选择合适的DMA方式。
62.1 初学者重要提示
62.2 测试条件说明
62.3 MDMA性能测试程序设计
62.4 DMA2D性能测试程序设计
62.5 通用DMA性能测试程序设计
62.6 MDMA、DMA2D和通用DMA性能比较
62.7 MDMA驱动移植和使用
62.8 实验例程设计框架
62.9 实验例程说明（MDK）
62.10 实验例程说明（IAR）
62.11 总结
62.1 初学者重要提示
- 学习本章节前，务必优先学习第61章，需要对MDMA的基础知识有个认识。
- 官方各种MDMA例子简易分析，方便大家更好的了解MDMA应用场景：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=88905 。
- 合理配置STM32H7的MDMA突发传输次数和源数据以及目的数据位宽可以再提升一点性能http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=94071。
62.2 测试条件说明
MDMA，DMA2D和每个都测试了四种情况
- 64位带宽的AXI SRAM内部做64KB数据传输。
- 32位带宽的D2域SRAM1内部64KB数据传输。
- AXI SRAM向SDRAM传输64KB的数据传输。
- 32位带宽的SDRAM内部做64KB数据传输。
MDMA：
在D1域，支持64位带宽的DMA数据传输。
DMA2D：
在D1域，主要用图形2D加速。
DMA1和DMA2：
在D2域，支持32位带宽的DMA数据传输。
62.3 MDMA性能测试程序设计
这里将MDMA的程序设计分为以下几部分，逐一为大家做个说明：
62.3.1 第1步，MDMA初始化
程序代码如下，采用块传输，源地址和目的地址都是64bit数据传输，并设置16beat突发，也就是连续传输16组64bit数据。
1. __HAL_RCC_MDMA_CLK_ENABLE(); 2. 3. MDMA_Handle.Instance = MDMA_Channel0; 4. 5. MDMA_Handle.Init.Request = MDMA_REQUEST_SW; /* 软件触发 */ 6. MDMA_Handle.Init.TransferTriggerMode = MDMA_BLOCK_TRANSFER; /* 块传输 */ 7. MDMA_Handle.Init.Priority = MDMA_PRIORITY_HIGH; /* 优先级高*/ 8. MDMA_Handle.Init.Endianness = MDMA_LITTLE_ENDIANNESS_PRESERVE; /* 小端 */ 9. MDMA_Handle.Init.SourceInc = MDMA_SRC_INC_DOUBLEWORD; /* 源地址自增，双字，即8字节 */ 10. MDMA_Handle.Init.DestinationInc = MDMA_DEST_INC_DOUBLEWORD; /* 目的地址自增，双字，即8字节 */ 11. MDMA_Handle.Init.SourceDataSize = MDMA_SRC_DATASIZE_DOUBLEWORD; /* 源地址数据宽度双字，即8字节 */ 12. MDMA_Handle.Init.DestDataSize = MDMA_DEST_DATASIZE_DOUBLEWORD;/* 目的地址数据宽度双字，即8字节 */ 13. MDMA_Handle.Init.DataAlignment = MDMA_DATAALIGN_PACKENABLE; /* 小端，右对齐 */ 14. MDMA_Handle.Init.SourceBurst = MDMA_SOURCE_BURST_16BEATS; /* 源数据突发传输 */ 15. MDMA_Handle.Init.DestBurst = MDMA_DEST_BURST_16BEATS; /* 目的数据突发传输 */ 16. 17. MDMA_Handle.Init.BufferTransferLength = 128; /* 每次传输128个字节 */ 18. 19. MDMA_Handle.Init.SourceBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，地址偏移0 */ 20. MDMA_Handle.Init.DestBlockAddressOffset = 0; /* 用于block传输，地址偏移0 */ 21. 22. /* 初始化MDMA */ 23. if(HAL_MDMA_Init(&MDMA_Handle) != HAL_OK) 24. { 25. Error_Handler(__FILE__, __LINE__); 26. }
下面将程序设计中几个关键地方做个阐释：
- 第1行，务必优先初始化MDMA时钟，测试发现没有使能时钟的情况下就配置MDMA很容易失败。
- 第14-15行，突发传输的配置非常考究，每次突发传输的总数据大小不能超过128字节。
- 对于源地址就是SourceBurst * SourceDataSize <= BufferTransferLength。
- 对于目的地址就是DestBurst*DestDataSize <= BufferTransferLength。
比如当前的程序配置：
SourceBurst * SourceDataSize = 16*8 =128字节
DestBurst*DestDataSize = 16*8 =128字节
这里要特别注意一点，如果实际应用中最好小于BufferTransferLength，防止不稳定。
62.3.2 第2步，MDMA中断配置
MDMA的中断设置比较简单，代码如下，注册了MDMA的传输完成回调：
HAL_MDMA_RegisterCallback(&MDMA_Handle, HAL_MDMA_XFER_CPLT_CB_ID, MDMA_TransferCompleteCallback); HAL_NVIC_SetPriority(MDMA_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(MDMA_IRQn); void MDMA_IRQHandler(void) { HAL_MDMA_IRQHandler(&MDMA_Handle); } static void MDMA_TransferCompleteCallback(MDMA_HandleTypeDef *hmdma) { TransferCompleteDetected = 1; }
在传输完成回调里面设置了一个变量标志TransferCompleteDetected，方便指示传输完成。
62.3.3 第3步，AXI SRAM内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0x2400 0000开始的64KB数据复制到地址0x2400 0000 + 64*1024里面：
TransferCompleteDetected = 0; HAL_MDMA_Start_IT(&MDMA_Handle, (uint32_t)0x24000000, (uint32_t)(0x24000000 + 64*1024), 64*1024, 1); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; //64*1024/(cnt/400/1000/1000)/1024/1024 = 64*1000*1000*400/1024/cnt = 25000000/cnt printf("MDMA---AXI SRAM内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5ns。
62.3.4 第4步，D2域SRAM1内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0x3000 0000开始的64KB数据复制到地址0x3000 0000 + 64*1024里面：
TransferCompleteDetected = 0; HAL_MDMA_Start_IT(&MDMA_Handle, (uint32_t)0x30000000, (uint32_t)(0x30000000 + 64*1024), 64*1024, 1); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("MDMA---D2域SRAM1内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5ns。
62.3.5 第5步，AXI SRAM传输64KB数据到SDRAM
通过下面的程序实现将地址0x2400 0000开始的64KB数据复制到地址0xC000 0000里面：
TransferCompleteDetected = 0; HAL_MDMA_Start_IT(&MDMA_Handle, (uint32_t)0x24000000, (uint32_t)0xC0000000, 64*1024, 1); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("MDMA---AXI SRAM传输64KB数据到SDRAM耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5n。
62.3.6 第6步，SDRAM内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0xC000 0000开始的64KB数据复制到地址0xC000 0000 + 64*1024里面：
TransferCompleteDetected = 0; HAL_MDMA_Start_IT(&MDMA_Handle, (uint32_t)0xC0000000, (uint32_t)(0xC0000000 + 64*1024), 64*1024, 1); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("MDMA---SDRAM内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5n。
62.4 DMA2D性能测试程序设计
这里将DMA2D的程序设计分为以下几部分，逐一为大家做个说明：
62.4.1 第1步，DMA2D初始化
配置DMA2D采用存储器到存储器模式，前景区和输出区都采用ARGB8888格式，传输64*256次，每次4字节，即64*256*4 = 64KB数据。
__HAL_RCC_DMA2D_CLK_ENABLE(); /* DMA2D采用存储器到存储器模式, 这种模式是前景层作为DMA2D输入 */ DMA2D->CR = 0x00000000UL; DMA2D->FGOR = 0; DMA2D->OOR = 0; /* 前景层和输出区域都采用的ARGB8888颜色格式 */ DMA2D->FGPFCCR = LTDC_PIXEL_FORMAT_ARGB8888; DMA2D->OPFCCR = LTDC_PIXEL_FORMAT_ARGB8888; DMA2D->NLR = (uint32_t)(64 << 16) | (uint16_t)256;
62.4.2 第2步，AXI SRAM内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0x2400 0000开始的64KB数据复制到地址0x2400 0000 + 64*1024里面：
/* AXI SRAM的64KB数据传输测试 ***********************************************/ DMA2D->FGMAR = (uint32_t)0x24000000; DMA2D->OMAR = (uint32_t)(0x24000000 + 64*1024); DMA2D->CR |= DMA2D_CR_START; start = DWT_CYCCNT; /* 等待DMA2D传输完成 */ while (DMA2D->CR & DMA2D_CR_START) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("DMA2D---AXI SRAM内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5ns。
62.4.3 第3步，D2域SRAM1内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0x3000 0000开始的64KB数据复制到地址0x3000 0000 + 64*1024里面：
/* D2域SRAM1的64KB数据传输测试 ***********************************************/ DMA2D->FGMAR = (uint32_t)0x30000000; DMA2D->OMAR = (uint32_t)(0x30000000 + 64*1024); DMA2D->CR |= DMA2D_CR_START; start = DWT_CYCCNT; /* 等待DMA2D传输完成 */ while (DMA2D->CR & DMA2D_CR_START) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("DMA2D---D2域SRAM1内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5ns。
62.4.4 第4步，AXI SRAM传输64KB数据到SDRAM
通过下面的程序实现将地址0x2400 0000开始的64KB数据复制到地址0xC000 0000里面：
/* AXI SRAM向SDRAM的64KB数据传输测试 ***********************************************/ DMA2D->FGMAR = (uint32_t)0x24000000; DMA2D->OMAR = (uint32_t)0xC0000000; DMA2D->CR |= DMA2D_CR_START; start = DWT_CYCCNT; /* 等待DMA2D传输完成 */ while (DMA2D->CR & DMA2D_CR_START) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("DMA2D---AXI SRAM传输64KB数据到SDRAM耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5n。
62.4.5 第5步，SDRAM内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0xC000 0000开始的64KB数据复制到地址0xC000 0000 + 64*1024里面：
/* SDRAM的64KB数据传输测试 ***********************************************/ DMA2D->FGMAR = (uint32_t)0xC0000000; DMA2D->OMAR = (uint32_t)(0xC0000000 + 64*1024); DMA2D->CR |= DMA2D_CR_START; start = DWT_CYCCNT; /* 等待DMA2D传输完成 */ while (DMA2D->CR & DMA2D_CR_START) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("DMA2D---SDRAM内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5n
62.5 通用DMA性能测试程序设计
这里将DMA1的程序设计分为以下几部分，逐一为大家做个说明：
62.5.1 第1步，DMA1初始化
程序代码如下，采用存储区到存储区传输方式，源地址和目的地址都是32bit数据传输，并设置4beat突发，也就是连续传输4组32bit数据。
1. __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); 2. 3. DMA_Handle.Instance = DMA1_Stream1; 4. DMA_Handle.Init.Request = DMA_REQUEST_MEM2MEM; 5. DMA_Handle.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_MEMORY; 6. DMA_Handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_ENABLE; 7. DMA_Handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; 8. DMA_Handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD; 9. DMA_Handle.Init.MemDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD; 10. DMA_Handle.Init.Mode = DMA_NORMAL; 11. DMA_Handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_VERY_HIGH; 12. DMA_Handle.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_ENABLE; 13. DMA_Handle.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_FULL; 14. DMA_Handle.Init.MemBurst = DMA_MBURST_INC4; /*WORD方式，仅支持4次突发 */ 15. DMA_Handle.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_INC4; /*WORD方式，仅支持4次突发 */ 16. DMA_Handle.XferCpltCallback = DMA_TransferCompleteCallback; 17. 18. HAL_DMA_Init(&DMA_Handle);
下面将程序设计中几个关键地方做个阐释：
- 第1行，务必优先初始化DMA时钟，测试发现没有使能时钟的情况下就配置DMA很容易失败。
- 第14-15行，突发传输的配置非常考究，这里要特别注意数据位宽，FIFO以及突发的配置。
程序中数据位宽是配置为32bit，FIFO配置为满，那么突发仅可以配置为4beat，即DMA_MBURST_INC4。
- 第16行，设置传输完成回调函数。
62.5.2 第2步，DMA1中断配置
DMA1的中断设置比较简单，代码如下：
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream1_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream1_IRQn); void DMA1_Stream1_IRQHandler(void) { HAL_DMA_IRQHandler(&DMA_Handle); } static void DMA_TransferCompleteCallback(DMA_HandleTypeDef *hdma) { TransferCompleteDetected = 1; }
在传输完成回调里面设置了一个变量标志TransferCompleteDetected，方便指示传输完成。
62.5.3 第3步，AXI SRAM内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0x2400 0000开始的64KB数据复制到地址0x2400 0000 + 64*1024里面：
/* AXI SRAM的64KB数据传输测试 ***********************************************/ TransferCompleteDetected = 0; HAL_DMA_Start_IT(&DMA_Handle, (uint32_t)0x24000000, (uint32_t)(0x24000000 + 64*1024), 64*256); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; //64*1024/(cnt/400/1000/1000)/1024/1024 = 64*1000*1000*400/1024/cnt = 25000000/cnt printf("DMA1---AXI SRAM内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5ns。
62.5.4 第4步，D2域SRAM1内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0x3000 0000开始的64KB数据复制到地址0x3000 0000 + 64*1024里面：
/* D2域SRAM1的64KB数据传输测试 ***********************************************/ TransferCompleteDetected = 0; HAL_DMA_Start_IT(&DMA_Handle, (uint32_t)0x30000000, (uint32_t)(0x30000000 + 64*1024), 64*256); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("DMA1---D2域SRAM1内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5ns。
62.5.5 第5步，AXI SRAM传输64KB数据到SDRAM
通过下面的程序实现将地址0x2400 0000开始的64KB数据复制到地址0xC000 0000里面：
/* AXI SRAM向SDRAM的64KB数据传输测试 ***********************************************/ TransferCompleteDetected = 0; HAL_DMA_Start_IT(&DMA_Handle, (uint32_t)0x24000000, (uint32_t)0xC0000000, 64*256); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("DMA1---AXI SRAM传输64KB数据到SDRAM耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5n。
62.5.6 第6步，SDRAM内部互传64KB数据
通过下面的程序实现将地址0xC000 0000开始的64KB数据复制到地址0xC000 0000 + 64*1024里面：
/* SDRAM的64KB数据传输测试 ***********************************************/ TransferCompleteDetected = 0; HAL_DMA_Start_IT(&DMA_Handle, (uint32_t)0xC0000000, (uint32_t)(0xC0000000 + 64*1024), 64*256); start = DWT_CYCCNT; while(TransferCompleteDetected == 0) {} end = DWT_CYCCNT; cnt = end - start; printf("DMA1---SDRAM内部互传64KB数据耗时 = %dus %dMB/S ", cnt/400, 25000000/cnt);
通过时钟周期计数器测量执行时间，单位2.5n。
62.6 MDMA，DMA2D和通用DMA性能比较
最终测试的性能如下：
可以看到DMA1的性能跟其它两个不是一个级别的，适合搞搞低速的外设。
DMA2D和MDMA互有高低。
62.7 MDMA驱动移植和使用
MDMA驱动的移植比较方便：
- 第1步：添加MDMA的HAL库文件，简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。
- 第2步，应用方法看本章节配套例子即可，另外就是根据自己的需要做配置修改。
62.8 实验例程设计框架
通过程序设计框架，让大家先对配套例程有一个全面的认识，然后再理解细节，本次实验例程的设计框架如下：
第1阶段，上电启动阶段：
- 这部分在第14章进行了详细说明。
第2阶段，进入main函数：
- 第1步，硬件初始化，主要是MPU，Cache，HAL库，系统时钟，滴答定时器，LED和SDRAM。
- 第2步，测评MDMA，DMA2D和通用DMA性能。
62.9 实验例程说明（MDK）
配套例子：
V7-038_MDMA，DMA2D和通用DMA性能比较
实验目的：
- 比较MDMA，DMA2D和DMA1的性能
实验内容：
MDMA，DMA2D和DMA1都测试了如下四种情况：
- 64位带宽的AXI SRAM内部做64KB数据传输。
- 32位带宽的D2域SRAM1内部64KB数据传输。
- AXI SRAM向SDRAM传输64KB的数据传输。
- 32位带宽的SDRAM内部做64KB数据传输。
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
程序设计：
系统栈大小分配：
RAM空间用的DTCM：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 配置MPU */ MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */ CPU_CACHE_Enable(); /* STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟: - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。 - 设置NVIV优先级分组为4。 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟到400MHz - 切换使用HSE。 - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder并开启 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */ bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */ bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */ bsp_InitI2C(); /* 初始化I2C总线 */ }
MPU配置和Cache配置：
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区和D3域的SRAM4。DAC的数据缓存开在了SRAM4。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: MPU_Config * 功能说明: 配置MPU * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void MPU_Config( void ) { MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */ HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000; MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置SDRAM的MPU属性为Write through, read allocate，no write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0xC0000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_32MB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */ HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable * 功能说明: 使能L1 Cache * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void CPU_CACHE_Enable(void) { /* 使能 I-Cache */ SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */ SCB_EnableDCache(); }
主功能：
主程序实现如下操作：
- 测试了MDMA，DMA2D和DMA1。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: main * 功能说明: c程序入口 * 形 参: 无 * 返 回 值: 错误代码(无需处理) ********************************************************************************************************* */ int main(void) { bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */ MDMA_SpeedTest(); printf("---------------------------------- "); DMA2D_SpeedTest(); printf("---------------------------------- "); DMA1_SpeedTest(); bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 启动1个200ms的自动重装的定时器，软件定时器0 */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 判断软件定时器0是否超时 */ if(bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔200ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } } }
62.10 实验例程说明（IAR）
配套例子：
V7-038_MDMA，DMA2D和通用DMA性能比较
实验目的：
- 比较MDMA，DMA2D和DMA1的性能
实验内容：
MDMA，DMA2D和DMA1都测试了如下四种情况：
- 64位带宽的AXI SRAM内部做64KB数据传输。
- 32位带宽的D2域SRAM1内部64KB数据传输。
- AXI SRAM向SDRAM传输64KB的数据传输。
- 32位带宽的SDRAM内部做64KB数据传输。
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1
程序设计：
系统栈大小分配：
RAM空间用的DTCM：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 配置MPU */ MPU_Config(); /* 使能L1 Cache */ CPU_CACHE_Enable(); /* STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟: - 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。 - 设置NVIV优先级分组为4。 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟到400MHz - 切换使用HSE。 - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。 */ SystemClock_Config(); /* Event Recorder： - 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。 - 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第8章 */ #if Enable_EventRecorder == 1 /* 初始化EventRecorder并开启 */ EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U); EventRecorderStart(); #endif bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */ bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */ bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */ bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */ bsp_InitLed(); /* 初始化LED */ bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */ bsp_InitI2C(); /* 初始化I2C总线 */ }
MPU配置和Cache配置：
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM），FMC的扩展IO区和D3域的SRAM4。DAC的数据缓存开在了SRAM4。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: MPU_Config * 功能说明: 配置MPU * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void MPU_Config( void ) { MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct; /* 禁止 MPU */ HAL_MPU_Disable(); /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000; MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /* 配置SDRAM的MPU属性为Write through, read allocate，no write allocate */ MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE; MPU_InitStruct.BaseAddress = 0xC0000000; MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_32MB; MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS; MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE; MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE; MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE; MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER2; MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0; MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00; MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE; HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct); /*使能 MPU */ HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT); } /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: CPU_CACHE_Enable * 功能说明: 使能L1 Cache * 形 参: 无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void CPU_CACHE_Enable(void) { /* 使能 I-Cache */ SCB_EnableICache(); /* 使能 D-Cache */ SCB_EnableDCache(); }
主功能：
主程序实现如下操作：
- 测试了MDMA，DMA2D和DMA1。
/* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: main * 功能说明: c程序入口 * 形 参: 无 * 返 回 值: 错误代码(无需处理) ********************************************************************************************************* */ int main(void) { bsp_Init(); /* 硬件初始化 */ PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */ MDMA_SpeedTest(); printf("---------------------------------- "); DMA2D_SpeedTest(); printf("---------------------------------- "); DMA1_SpeedTest(); bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 启动1个200ms的自动重装的定时器，软件定时器0 */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { bsp_Idle(); /* 判断软件定时器0是否超时 */ if(bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔200ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } } }
62.11 总结
本章节涉及到的知识点比较重要，以后用到DMA的地方比较多，可以根据性能选择合适的DMA。