stm32h747 DMAMUX

stm32h747 DMAMUX

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STM32 MCU 嵌入了直接存储器访问（DMA）控制器。DMA可以在外设请求或软件触发时执行面向块的数据传输。在传统STM32产品上，通道请求选择在DMA控制器内实现，控制器内带有面向给定通道的受限外设请求列表。软件应用程序不能自由地将任何外设请求映射到任何通道。

DMA请求复用器（DMAMUX）增强了STM32 DMA请求路由功能。DMAMUX增加了更多灵活性，可以提供完全动态的DMA外设请求映射。它可以实现外围设备与DMA控制器之间DMA请求线路的路由。

1 主要特性

• 最多 16 路可编程 DMA 请求线输出
• 最多 8 路DMA请求生成器
• 最多 32 路DMA请求生成器触发输入
• 最多 16 路同步输入

每个 DMA 请求生成器通道支持：

• DMA 请求触发输入选择器
• DMA 请求计数器
• 触发输入事件溢出标志

每个 DMA 请求线复用器通道输出支持：

• 最多 107 路外设请求输入
• 1 路 DMA 请求输出
• 同步输入选择器
• DMA 请求计数器
• 同步输入事件溢出标志
• 1 路事件输出（用于 DMA 请求链式触发）

STM32H747 集成了两个 DMA 请求复用器实例：

• DMAMUX1：用于 DMA1 和 DMA2（D2 域）
• DMAMUX2：用于 BDMA（D3 域）

Feature	DMAMUX1	DMAMUX2
Number of DMAMUX output request channels	16	8
Number of DMAMUX request generator channels	8	8
Number of DMAMUX request trigger inputs	8	32
Number of DMAMUX synchronization inputs	8	16
Number of DMAMUX peripheral request inputs	107	12

2 DMAMUX 映射关系

DMAMUX1 的资源映射是硬连线的。用于 D2 域的 DMA1 和 DMA2

• DMAMUX1 通道 0–7 连接到 DMA1 通道 0–7
• DMAMUX1 通道 8–15 连接到 DMA2 通道 0–7

DMAMUX2 的资源映射也是硬连线的。用于 D3 域的 BDMA

• DMAMUX2 通道 0–7 连接到 BDMA 通道 0–7

• dmamux_hclk： DMAMUX AHB clock
• dmamux_req_inx： DMAMUX DMA request line inputs from peripherals
• dmamux_trgx：DMAMUX DMA request triggers inputs (to request generator sub-block)
• dmamux_req_genx：DMAMUX request generator sub-block channels outputs
• dmamux_reqx：DMAMUX request multiplexer sub-block inputs (from peripheral requests and request generator channels)
• dmamux_syncx：DMAMUX synchronization inputs (to request multiplexer sub-block)
• dmamux_req_outx：DMAMUX requests outputs (to DMA controllers)
• dmamux_evtx：DMAMUX events outputs
• dmamux_ovr_it：DMAMUX overrun interrupts

3 DMAMUX Channels 概要

DMAMUX Channel 定义：

• 一个 DMAMUX channel = 请求复用器通道。
• 可选择输入源：外设请求线或 DMAMUX 请求生成器。
• 每个 DMAMUX channel 专门连接到一个 DMA 控制器的 channel/stream。

配置流程

1. 完全配置 DMA channel y（不使能 EN）。
2. 完全配置对应的 DMAMUX channel x。
3. 最后设置 DMA channel y 的 EN 位，启动传输。

4 DMAMUX 请求线复用器

负责路由 DMA 请求/应答信号（DMA request lines）。
每个请求线并行连接到所有 DMAMUX channel。
请求来源：外设 or DMAMUX 请求生成器
请求源选择方式：在 DMAMUX_CxCR.DMAREQ_ID 中配置请求 ID。

• DMAREQ_ID = 0 → 无请求线选中（空值）。
• 非 0 值 → 对应某个外设请求。

注意： 同一个非零 ID 不能同时分配给多个 DMAMUX channel，除非保证对应 DMA channel 不会同时激活。

同步模式：

• 每个 DMAMUX channel 可独立启用同步模式：
  • 通过 DMAMUX_CxCR.SE 位使能。
  • 同步输入通过 SYNC_ID 字段选择。
  • 边沿检测由 SPOL[1:0] 配置（上升/下降沿）。
• 行为：
  • 检测到同步边沿 → 将选中的请求线传递到输出。
  • 若没有待处理请求线 → 同步事件被丢弃。
• 内部请求计数器：
  • 每次 DMA 服务一个请求 → 计数器减 1。
  • 计数器减到 0 → 自动重新加载 NBREQ 值，并断开输入请求线。
  • 输出请求次数 = NBREQ + 1。

事件生成：

• 通过 EGE 位使能。
• 当计数器重新加载时，产生一个 AHB 时钟周期的事件脉冲。
• 特殊情况：若 NBREQ=0 且 EGE=1 → 每次请求都会生成事件。

备注：对于DMAMUX_CCR 寄存器中的 NBREQ，当使能了同步模式，NBREQ 影响发生同步事件后可以传递的dma请求数；当使能了事件生成，NBREQ 影响几次DMA触发产生一个事件。

同步溢出与中断

• 若在计数器未减到 0 前再次检测到同步事件 → 设置 SOFx 溢出标志。
• 必须在 DMA channel 使用完成后关闭同步（SE=0），否则会因无 DMA 应答导致溢出。
• 溢出标志清除：写 CSOFx 位于 DMAMUX_CFR。
• 若 SOIE 使能 → 溢出时产生中断。

5 DMAMUX Request Generator

基本功能：

• 作用：根据触发输入信号产生 DMA 请求。
• 结构：
  • 有多个请求生成器通道。
  • 所有触发输入并行连接到所有生成器通道。
  • 每个生成器通道的输出作为 DMAMUX 请求线复用器的输入。

通道配置：

• 每个生成器通道 x 有一个 GE (Generator Enable) 位，位于 DMAMUX_RGxCR。
• 触发输入信号通过 SIG_ID 字段选择。
• 触发边沿类型通过 GPOL 字段选择：
  • 上升沿
  • 下降沿
  • 双边沿

工作机制：

• 检测到触发事件 → 通道开始产生 DMA 请求。
• 每次 DMA 控制器服务一个请求 → 内部请求计数器减 1。
• 当计数器减到 0 (underrun)：
  • 通道停止产生请求。
  • 计数器在下一次触发事件时自动重新加载为 GNBREQ。
• 请求数量：每次触发事件后产生的请求数 = GNBREQ + 1。

溢出与中断：

• 若在计数器未减到 0 前再次检测到触发事件 → 设置 OFx 溢出标志 (DMAMUX_RGSR)。
• 使用完成后必须禁用通道 (GE=0)，否则会因无 DMA 应答导致溢出。
• 清除溢出标志：写 COFx 位于 DMAMUX_RGCFR。
• 若 OIE 使能 → 溢出时产生中断。

总结：

• DMAMUX Request Generator = 触发输入 → 产生 DMA 请求。
• 配置：GE 启用，SIG_ID 选择输入，GPOL 选择边沿，GNBREQ 设置请求数。
• 行为：触发事件 → 产生 GNBREQ+1 个请求 → 计数器减到 0 → 停止，等待下一次触发。

参考

[1] STM32H7xx Reference Manual, RM0399