4、DMA配置实战：通道选择、地址设置与传输配置
好，咱们直接进入正题。DMA的配置，说白了就是回答三个问题：谁来做搬运工？从哪里搬？搬多少？这三个问题搞定了，DMA就跑起来了。我当年第一次调DMA时，就是栽在地址对齐上，折腾了一整天……嗯，咱们今天就把这些坑都填上。
4.1 DMA通道选择——别抢车道
大多数MCU都有多个DMA通道，比如STM32有8个或16个。每个通道就像一条独立的高速车道。你想想看，如果所有外设都挤在一条车道上，那肯定堵车。
选通道的原则其实很简单：
- 看外设映射表：每个外设都有固定的通道绑定。比如USART1_TX可能只能走DMA1通道4。查手册！查手册！查手册！重要的事说三遍。
- 优先级分配：高实时性的任务（比如音频流）走高优先级通道。我习惯把显示刷新放在最高优先级，因为画面撕裂比数据延迟更明显。
- 避免冲突：同一个通道不能同时服务两个外设。如果你发现两个外设都绑定了同一个通道，那就得考虑用DMA2或者重新规划。
实际项目中的经验：
我在做掌机游戏机时，LCD刷新和音频播放都抢DMA1通道3。后来我把音频挪到DMA2通道1，问题就解决了。说白了，就是别让两个急活挤在一起。
4.2 源地址与目标地址设置——指针指对了没？
地址设置是DMA配置里最容易出bug的地方。我见过太多人把源地址和目标地址写反了，结果数据全跑到不该去的地方。
地址类型分三种：
| 地址类型 | 说明 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 外设地址 | 固定不变，比如USART_DR寄存器 | 串口发送/接收 |
| 内存地址 | 可以是固定的，也可以是递增的 | 数组搬运、帧缓冲 |
| 固定地址 | 地址不变，比如ADC数据寄存器 | 单次采样读取 |
设置时要注意几个关键点：
- 地址对齐：如果传输宽度是32位，源地址和目标地址都必须是4字节对齐的。我踩过这个坑——把一个16位数组的地址+1传给DMA，结果数据全乱了。
- 递增模式：搬运数组时，内存地址要设成递增；搬运外设寄存器时，地址要设成固定。千万别搞反了。
- 地址范围：DMA能访问的地址空间有限。有些低端MCU的DMA只能访问SRAM，不能访问Flash。查手册确认一下。
⚠️ 我曾经犯过的错：
有一次做图像旋转，我把源地址设成了递增，目标地址设成了固定。结果所有像素都写到了同一个位置，画面变成了一团色块。调试了三个小时才发现……嗯，从那以后我每次配置地址都会反复核对三遍。
4.3 传输宽度与长度配置——一次搬多少？
传输宽度决定了DMA每次搬运的数据量。常见的有8位（字节）、16位（半字）、32位（字）。
宽度选择的原则：
- 匹配外设宽度：如果外设寄存器是16位的，传输宽度就用16位。强行用32位读16位寄存器，会读到垃圾数据。
- 匹配内存宽度：如果数据是8位的像素值，就用8位传输。用32位传输8位数据，虽然也能跑，但效率反而可能降低。
- 源和目标宽度可以不同：有些DMA支持宽度转换。比如从8位的ADC读数据，写到16位的数组里。但要注意数据对齐问题。
传输长度怎么算？
长度就是DMA要搬运的数据项个数。注意，不是字节数，是项数。
举个例子：你要搬运一个1024字节的数组，如果传输宽度是8位，长度就是1024；如果宽度是16位，长度就是512；如果宽度是32位，长度就是256。
💡 我的个人习惯：
我一般把传输宽度设成和外设一致，然后用总字节数除以宽度得到长度。这样不容易算错。比如搬运一个640×480的16位色图像，总字节数是640×480×2=614400字节，宽度16位，长度就是307200。
4.4 实战配置示例——以STM32为例
咱们看一个实际代码。这个例子是从内存数组搬运数据到USART发送寄存器。
// DMA配置结构体
DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
// 开启DMA时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
// 选择通道4（USART1_TX绑定通道4）
DMA_InitStruct.DMA_Channel = DMA_Channel_4;
// 源地址：内存数组
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&USART1->DR;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)tx_buffer;
// 方向：内存到外设
DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
// 传输宽度：8位（USART数据寄存器是8位的）
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
// 地址模式：外设固定，内存递增
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
// 传输长度：256字节
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 256;
// 循环模式：不循环（发完就停）
DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
// 优先级：高
DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
// 初始化DMA
DMA_Init(DMA1_Channel4, &DMA_InitStruct);
// 使能DMA通道
DMA_Cmd(DMA1_Channel4, ENABLE);这段代码里要注意几个细节：
- 外设地址是
USART1->DR，这是发送数据寄存器。写数据到这个寄存器，USART就会自动发送出去。 - 内存地址是
tx_buffer，这是一个uint8_t数组。注意要取地址。 - 方向是
DMA_DIR_PeripheralDST，意思是外设是目标。说白了就是数据从内存搬到外设。 - 长度256，对应256个字节。如果tx_buffer只有256字节，那刚好搬完。
调试时的检查清单：
- 时钟开了吗？很多人忘了开DMA时钟，结果DMA根本不工作。
- 通道选对了吗？查外设映射表确认。
- 地址写反了吗？源地址和目标地址再读一遍。
- 长度算对了吗？宽度和长度的乘积要等于总字节数。
- 中断开了吗？如果需要传输完成中断，别忘了配置NVIC。
4.5 常见问题与避坑指南
问题1：DMA传输了一半就停了
原因通常是总线冲突或者优先级不够。检查一下有没有其他高优先级的外设在抢总线。我曾经在SPI和DMA同时工作时遇到这个问题，后来把SPI的优先级调低就解决了。
问题2：数据错位
多半是地址对齐问题。32位传输时，地址必须是4的倍数。16位传输时，地址必须是2的倍数。如果地址不对齐，DMA会报错或者传输错误数据。
问题3：传输完成后没有中断
检查中断使能位有没有设置。DMA的传输完成中断和错误中断是分开使能的。我习惯把错误中断也打开，这样出问题能第一时间知道。
⚠️ 我曾经踩过的坑：
有一次做音频播放，DMA配置看起来完全正确，但声音就是断断续续的。查了两天，最后发现是DMA的FIFO阈值设置不对。FIFO满了才触发传输，导致数据跟不上。把阈值从1/4改成1/2就正常了。嗯，这种问题手册上写得清清楚楚，但你不遇到一次根本不会注意。
好了，DMA配置的核心内容就这些。说白了就是通道、地址、宽度、长度这四个参数。你只要把这四个参数搞清楚了，DMA配置就没什么难度了。下一节咱们聊聊DMA的中断和事件管理，那个才是真正让DMA变得灵活的关键。