在嵌入式系统开发领域，单片机作为一种微型计算机，常用于各种控制任务。GD32F407VET6是GigaDevice公司推出的一款高性能的32位通用微控制器，基于ARM Cortex-M4内核，具有丰富的外设接口和较高的处理性能。它特别适用于需要高集成度和高运算性能的应用场景。对于工程师和爱好者而言，掌握单片机的基本操作和编程是进行深入开发的前提。 在本次分享的“GD32F407VET6单片机实验程序源代码18.ADC-DMA实验”中，重点在于ADC（模拟数字转换器）与DMA（直接存储器访问）的结合使用。ADC是将模拟信号转换成数字信号的接口，而DMA则允许外设直接访问内存，无需CPU干预，从而提高数据传输效率。 实验的核心内容涉及如何配置ADC模块，使其能够连续不断地将模拟信号转换成数字信号，并且利用DMA通道将这些数据存储到指定的内存区域中。这样的操作模式对于实时数据采集系统非常关键，因为它减少了CPU的负担，让CPU可以去做其他处理工作，同时保证了数据的实时性和准确性。 在编程实现上，需要对GD32F407VET6的硬件特性有较为深入的了解，包括其ADC的分辨率、采样率、触发源、DMA传输速率等参数配置。此外，还需要了解如何在程序中初始化这些硬件资源，并编写相应的数据处理逻辑。 整个实验程序的编写不仅仅是为了实现一个功能，更是一个学习过程，通过这个过程，开发者可以更加深刻地理解MCU的内部结构和编程技巧，以及如何高效地利用硬件资源来实现复杂的系统功能。在此基础上，还可以进一步探索如何优化程序性能，例如通过DMA优先级设置来提高系统的响应速度，或者通过中断服务程序来处理特定的数据事件。 在实际应用中，该实验程序可广泛应用于需要大量实时数据采集和处理的场合，比如工业控制、数据记录仪、音频处理、图像采集等领域。通过本次实验，开发者能够获得宝贵的实践经验，为将来设计和开发更高级的应用打下坚实的基础。 实验证明，通过精确的硬件配置和精心设计的程序代码，GD32F407VET6单片机在处理复杂任务时具有优异的性能表现，能够满足现代电子设备对性能和功耗的严苛要求。对于工程师和学生而言，这项实验不仅能够加深他们对单片机原理的理解，还能够激发他们在设计创新上的灵感。 通过对GD32F407VET6单片机的实验程序源代码进行学习和操作，不仅可以掌握ADC-DMA实验的具体实现，还能在实践中深化对嵌入式系统原理和设计方法的理解，对于提高个人在电子设计和嵌入式编程方面的技能水平具有重要的意义。

STM32F407微控制器是STMicroelectronics（意法半导体）生产的一款高性能ARM Cortex-M4微处理器，具备丰富的外设接口和较高的运行速度。在数据通信中，串口通信是最为常见和便捷的方式之一，但在进行大批量数据交换时，传统的串口接收方式往往受限于CPU的处理能力，难以高效地处理大量数据。为了提升数据接收效率，可以采用串口空闲中断和直接内存访问（DMA）技术。 串口空闲中断是指当串口在一定时间内没有数据发送或接收时，微控制器触发的一个中断。这个机制可以被用来检测数据接收的完成，或者在数据流中作为分隔符来标识数据包的开始和结束。在STM32F407中，当串口配置为使用空闲中断后，每当串口检测到空闲线状态时，就会产生一个中断，从而通知CPU有新的数据包需要处理。 接下来，DMA（Direct Memory Access）是一种允许外设直接读写系统内存的技术，它能够不通过CPU即可进行数据传输。在数据接收过程中，DMA可以自动地将接收到的数据从串口的数据寄存器直接搬运到内存中，从而大幅减少了CPU的负担。通过合理配置DMA通道和相关参数，可以实现数据的连续接收，而无需CPU每次接收单个字节或者数据块，这样大大提升了数据处理效率。 在STM32F407中实现基于串口空闲中断和DMA的数据接收，一般步骤如下： 1. 配置串口相关的GPIO引脚为UART功能，并设置好串口的基本参数，如波特率、字长、校验位和停止位等。 2. 配置DMA通道，将DMA通道与串口接收缓冲区关联，并设置传输方向为从外设到内存，指定合适的内存地址和传输数据大小。 3. 配置中断优先级，将串口空闲中断使能，并在中断服务程序中编写处理接收到数据的逻辑。 4. 在应用程序中，可以继续进行其他任务，一旦DMA完成数据传输或者串口检测到空闲中断，相应的中断服务程序就会被调用，从而可以处理接收到的数据。 使用串口空闲中断和DMA技术可以有效地提高数据接收的速率和系统的整体性能，尤其适合于需要处理高速、大批量数据流的场景，比如图像处理、文件传输、高速数据采集等应用。 此外，为了保证数据传输的准确性和完整性，还需要考虑数据校验和错误处理机制。可以在数据帧中加入校验和、奇偶校验位或CRC校验码，确保数据在传输过程中没有发生错误。一旦检测到错误，可以通过重传机制来确保数据的正确接收。 STM32F407微控制器结合串口空闲中断和DMA技术，不仅可以实现高效的数据接收，还能优化CPU资源的使用，进而提升整个系统的性能和响应速度。这种技术方案适用于多种需要高速数据处理的应用场景，是工业控制、通信设备和嵌入式系统设计中的重要技术手段。

西门子PLC源码解析：基于STM32F103RCT6的串口DMA传输与多样功能支持,西门子PLC源码解析：基于STM32F103RCT6的串口DMA传输与多功能开发平台支持,西门子PLC源码 224XP 226。 STM32CPU：STM32F103RCT6(或其他STM32F103系列大容量芯片) 开发平台：keilMDK5 串口收发数据使用DMA传输方式。 支持两路串口。 方便同时连接编程软件和触摸屏。 支持200软件(STEP7MicroWINV4)下载、上传程序块、数据块及系统块；支持监视程序(程序状态监视、状态表监视)；支持2 3级密码保护功能。 支持位逻辑指令、定时器 计数器指令、传送，算术运算指令、逻辑运算指令、位移指令，子程序、跳转、步进状态转移、数据转、浮点数比较、浮点数运算指令等。 注释详尽，语句简单易懂。 ,PLC源码; 224XP; 226系列; STM32F103RCT6; KeilMDK5; 串口DMA传输; 双重串口支持; 触摸屏连接; 程序下载上传; 监视程序; 密码保护功能; 位逻辑指令; 定时器计数器指令; 传送算术运算指令; 逻辑运算指令; 状态转

NVMe A4S Host Controller IP可以连接高速存储PCIe SSD，无需CPU和外部存储器，自动加速处理所有的NVMe协议命令，具备独立的数据写入AXI4-Stream/FIFO接口和数据读取AXI4-Stream/FIFO接口，适合于高性能、顺序访问的应用，比如视频记录、信号记录。 ### Xilinx FPGA NVMe A4S Host Controller, 高性能NVMe A4S主机控制器IP #### 一、概述 NVMe A4S Host Controller IP 是一款专为高性能存储应用设计的控制器，它能够直接与PCIe SSD进行交互，无需借助CPU和外部内存。这一特性使得该控制器特别适用于视频记录、信号记录等需要高速、顺序访问的应用场景。通过自动加速处理所有的NVMe协议命令，并提供独立的数据写入和读取AXI4-Stream/FIFO接口，该控制器简化了高性能存储解决方案的设计过程。 #### 二、关键技术特点 ##### 2.1 无需CPU参与 NVMe A4S Host Controller IP能够独立完成PCIe设备的枚举、NVMe控制器的识别及初始化等工作，无需依赖CPU的支持。这一特性不仅降低了系统的复杂度，还提高了整体的运行效率。 ##### 2.2 高速数据传输 - **数据写入与读取AXI4-Stream/FIFO接口**：支持独立的数据写入和读取AXI4-Stream/FIFO接口，确保了高速数据传输的同时也保持了良好的灵活性。 - **DMA读写**：DMA（Direct Memory Access）读写功能允许数据直接在存储器与PCIe SSD之间传输，而无需经过CPU，这极大地提升了数据传输的速度和效率。 ##### 2.3 NVMe协议支持 - **管理命令**：实现必要的NVMe Admin Command Set，包括Identify、SMART、Error Information等功能，以及NVM Command Set中的Write、Read等命令。 - **多队列特性**：支持NVMe的多队列特性，可以根据不同应用场景的需求灵活配置DMA读写的通道数量，利用循环仲裁或加权循环仲裁机制来实现高效的数据访问。 ##### 2.4 配置灵活性 - **顺序传输长度配置**：DMA读写的顺序传输长度可以在RTL阶段进行配置，范围从4K-Byte到512K-Byte不等。较小的传输长度虽然会消耗较少的BRAM资源，但可能会影响读写性能；相反，较大的传输长度虽然能提高读写速度，但可能会消耗更多的BRAM资源。 - **多通道DMA需求**：针对多路数据通道访问PCIe SSD的需求，NVMe A4S Host Controller IP可以配置多个DMA命令接口和AXI4-Stream/FIFO接口，以满足不同场景下的并行访问需求。 ##### 2.5 兼容性与扩展性 - **FPGA支持**：该控制器支持Xilinx的多种FPGA系列，包括Ultrascale+、Ultrascale和7 Series等，保证了其广泛的适用性和扩展性。 - **PCIe SSD支持**：兼容PCIe Gen4、PCIe Gen3和PCIe Gen2 SSD，这意味着用户可以根据自身需求选择最合适的SSD型号。 #### 三、应用场景 - **视频记录**：对于高分辨率视频流的实时捕获和记录，NVMe A4S Host Controller IP能够提供稳定且高速的数据传输能力，确保视频质量的同时也保障了录制的流畅性。 - **信号记录**：在科研、军事等领域，需要对大量信号进行实时采集和存储，该控制器的高速数据传输能力和大容量存储支持使其成为理想的解决方案之一。 - **大数据处理**：在处理大规模数据集时，如机器学习训练、数据分析等场景下，控制器提供的高效数据读写能力能够显著提升处理效率。 #### 四、结论 Xilinx FPGA NVMe A4S Host Controller是一款高度集成且性能强大的存储控制器IP，它不仅简化了高性能存储解决方案的设计流程，还提供了灵活的配置选项和广泛的兼容性，适用于多种高性能存储应用场景。无论是视频记录、信号记录还是大数据处理，都能从中受益。

用标准库实现的代码，使用双DAC+DMA进行两路正弦波生成，双ADC+DMA进行采样，在主函数中，可以通过旋转编码器对生成的两个正弦波的幅度，相位，频率进行改变，且显示在OLED的菜单界面中，可以自由改变两个正弦波，通过按键来完成李萨如显示模式与正弦波调整菜单模式的切换。

STM32F407 3个ADC同步采样，串口1重定向PB6 PB7 定时器8 通道4作为TRGO信号触发ADC1同步ADC2，ADC3同步采样3个不同的规则通道，转换后触发DMA搬运到内存，并在中断中置位标志位，在main中输出结果。 在STM32F407微控制器的开发中，经常需要利用其丰富的外设进行高性能的数据采集。本篇将深入解析如何在STM32F407上使用CubeMX工具配置和实现三个模数转换器（ADC）的同步采样、DMA传输以及定时器触发等功能。这里所提到的“3重ADC同步规则3通道扫描采样 DMA传输 定时8触发”涉及了硬件同步、多通道数据采集、数据直接内存访问和定时触发机制等高级特性。 ADC同步采样是通过定时器来实现的。在这个案例中，使用了定时器8的通道4输出的TRGO（触发输出）信号来触发ADC1、ADC2和ADC3。这些ADC可以设置为在TRGO信号到来时同步启动，完成各自通道的数据转换。这种同步机制对于需要精确同时采集不同传感器数据的应用场景特别有用。 规则通道扫描采样意味着ADC模块将会按照配置好的规则顺序循环地对一组通道进行采样。这里每个ADC配置了不同的规则通道，因此它们会各自独立地对不同的模拟输入通道进行采样，保证了数据采集的多样性和灵活性。 在完成ADC转换后，数据并不是直接被送入中央处理单元（CPU），而是通过DMA进行搬运。DMA（直接内存访问）允许外设直接与内存进行数据传输，无需CPU介入。这一特性极大降低了对CPU的负担，并提高了数据处理的效率。在本例中，转换完成的数据会通过DMA传输至指定的内存地址。 在数据采集完成后，需要有一种方式来通知CPU处理这些数据。这通常通过中断来实现。当中断发生时，CPU暂停当前的任务，跳转到相应的中断服务函数中执行数据处理逻辑。在本例中，中断服务函数将会设置标志位，并在main函数中根据标志位决定输出数据结果。 在使用HAL库进行上述配置时，CubeMX工具能提供一个可视化的配置界面，简化了配置过程。开发者可以直观地看到外设间的连接关系，并通过图形化界面完成复杂的配置，生成初始化代码。这些初始化代码会包括外设的配置，中断和DMA的设置等，为开发人员提供了一个良好的起点。 在实际应用中，开发者可能需要根据具体的应用场景对CubeMX生成的代码进行微调，以适应特定的性能要求和硬件约束。例如，ADC的分辨率、采样时间、数据对齐方式等参数可能需要根据实际应用的精度和速度要求来调整。 STM32F407在利用CubeMX工具进行配置后，能够实现复杂的同步采样、DMA传输和定时触发等功能，极大地提高了数据采集和处理的效率和准确性。这一过程涉及到对外设的深入理解，以及对HAL库提供的接口的熟练运用，这对于开发高性能的嵌入式系统至关重要。

解决了STM32在运行FreeModbus中断量太大的问题

在高性能微控制器HC32F460的嵌入式系统中，ADC（模数转换器）与DMA（直接内存访问）的结合使用，配合定时器触发，为实现高效准确的数据采集提供了强大的工具。特别是在需要对50Hz正弦波进行周期性采样时，通过定时器触发ADC的采集工作，能够确保采样频率的稳定性和准确性。 HC32F460微控制器内置的ADC模块，支持多种采样模式和分辨率。利用其高速采集的能力，能够轻松应对50Hz正弦波这类信号的采样需求。同时，定时器触发机制允许系统预设特定的时间间隔，例如20ms（对应50Hz的周期），在每个间隔周期自动启动ADC模块进行一次数据转换。 利用DMA技术，可以让ADC模块在完成每次转换后，直接将采集到的数据传输到内存中，无需CPU介入。这样不仅减轻了CPU的负担，提高了数据处理效率，还降低了由于CPU处理其他任务而导致的数据采集延迟或丢失的可能性。 在实现该方案时，需要正确配置ADC的工作模式，包括启动方式、通道选择、分辨率等，以保证能够准确采集到模拟信号。同时，为了保证定时器触发的准确性，定时器的相关参数，比如预分频系数、自动重载值等，也需要根据系统时钟频率和所需的时间间隔精确设置。 除此之外，还需考虑到系统的电源管理和电磁兼容设计。因为在高速数据采集过程中，微控制器及其外围电路会产生一定的电磁干扰，这可能会影响信号质量。因此，合理的电源规划和电磁兼容设计也是保证信号准确采集的关键。 在进行硬件设计的同时，软件编程也是实现该方案不可或缺的一环。编写相应的程序代码，实现定时器的初始化设置，ADC的启动与停止控制，以及DMA的数据传输处理等功能。代码的编写需要严格遵循HC32F460的编程手册，确保各个模块能够按照预期工作。 通过实验调试来验证整个系统的性能。通过观察采集到的数据是否能准确反映50Hz正弦波的波形特征，以及数据传输的连续性和稳定性，可以判断系统是否成功实现了定时器触发采集的需求。在调试过程中，还需要关注系统的响应时间、数据一致性以及是否有丢帧的情况发生。 利用HC32F460微控制器的ADC+DMA结合定时器触发方案采集50Hz正弦波，是嵌入式系统设计中一个复杂而高效的实现案例。它不仅涉及硬件的精确设计，还需通过软件编程实现高效准确的自动控制，最终通过调试确保系统达到预期的功能和性能指标。

《Xilinx PCIe DMA技术详解》 在现代计算机系统中，PCI Express（PCIe）作为一种高速接口，已经成为数据传输的关键通道。Xilinx作为领先的可编程逻辑器件供应商，提供了丰富的PCIe解决方案，其中包括PCIe DMA（Direct Memory Access）技术。本文将深入探讨Xilinx PCIe DMA的相关知识点，以期对工程师在开发过程中提供宝贵的参考。 PCIe DMA是PCIe设备与系统内存之间进行数据传输的一种高效方式，无需CPU介入，显著降低了系统负载，提高了数据吞吐率。Xilinx的实现基于其FPGA（Field Programmable Gate Array）平台，通过定制化的硬件逻辑实现DMA引擎，从而实现高速、低延迟的数据传输。 Xapp1171是Xilinx发布的一份技术应用笔记，详细介绍了如何在Xilinx FPGA中设计和实现PCIe DMA系统。这份文档涵盖了以下关键知识点： 1. **PCIe协议基础**：理解PCIe协议的基础知识至关重要，包括PCIe的拓扑结构、数据包格式、事务层、链路层等。Xapp1171会解释这些基本概念，并指导如何在FPGA中实现相应的逻辑。 2. **DMA工作原理**：DMA允许外设直接读写系统内存，绕过CPU。Xapp1171会阐述DMA引擎如何发起读写请求，以及如何处理来自主机的中断和DMA完成事件。 3. **Xilinx PCIe IP核**：Xilinx提供了预集成的PCIe IP核，简化了设计流程。这个IP核包含了PCIe接口、DMA引擎和必要的配置逻辑。学习如何配置和集成这个IP核是理解整个设计的关键。 4. **DMA控制器设计**：DMA控制器是实现高效数据传输的核心，它管理DMA传输的请求、响应和状态。Xapp1171会详细介绍如何设计和实现一个灵活的DMA控制器，以满足不同应用的需求。 5. **系统级考虑**：除了硬件设计，还需要考虑软件层面的驱动程序和应用接口。Xapp1171会讲解如何编写兼容PCIe DMA的驱动程序，并与上层应用程序交互。 6. **性能优化**：为了充分利用PCIe带宽，性能优化是必不可少的。这包括数据包的大小选择、DMA传输的并行化、错误处理机制等。Xapp1171会给出一些实用的优化建议。 7. **调试与验证**：文档会介绍如何使用Xilinx的工具进行功能和性能验证，以及常见的调试方法，帮助工程师在实际设计中定位问题。 通过学习Xapp1171，工程师不仅可以掌握Xilinx PCIe DMA的基本原理和实现方法，还能了解如何在实际项目中应用这些知识，提高系统的数据传输效率和整体性能。对于从事PCIe相关设计的工程师来说，这份文档是一份极其宝贵的学习资源。

在嵌入式系统设计中，Xilinx的Zynq系列SoC（System on Chip）是一个广泛应用的平台，它集成了可编程逻辑（PL）部分的FPGA和处理系统（PS）部分的ARM处理器。在这样的架构中，数据传输通常需要在处理系统（PS）的DDR内存和可编程逻辑（PL）之间的高效进行。为了实现这一目标，Zynq提供了Direct Memory Access (DMA)机制，它可以有效地在PS的DDR和PL的AXI-Stream FIFO之间传输数据，而无需CPU的干预。本文将深入探讨如何配置和使用Zynq的DMA机制，以及如何结合AXI-Stream FIFO进行设计。 理解PS DDR端和PL AXI-Stream FIFO是关键。PS DDR（双倍数据速率同步动态随机存取存储器）是Zynq SoC中用于存储大量数据的高速内存。PL AXI-Stream FIFO（先进先出队列）则常用于FPGA逻辑中，作为数据流的缓冲区，确保数据传输的连续性。 在Zynq中，DMA控制器可以设置为多个模式，包括单向传输、双通道传输等。对于配置DMA在PS DDR和PL AXI-Stream FIFO间工作，我们需要以下步骤： 1. **配置DMA控制器**：这通常通过驱动程序或者用户空间应用程序来完成，设置DMA引擎的源地址（DDR内存地址）、目标地址（FIFO的Base地址）、传输长度以及其他控制参数。 2. **建立AXI-Stream接口**：PL中的FPGA逻辑需要包含一个AXI-Stream接口，这个接口与DMA控制器的AXI-Stream接口相连。AXI-Stream是一种专为高带宽、低延迟数据传输设计的接口协议。 3. **配置FIFO**：根据应用需求，FIFO的大小和特性需要正确设定。FIFO深度会影响系统的吞吐量和性能。在PL中，可能需要使用IP核如Xilinx的Block RAM或UltraRAM来实现FIFO。 4. **中断机制**：当DMA传输完成后，通常会触发一个中断通知PS。中断处理程序需要正确地响应这个中断，以便后续处理。 5. **数据传输**：启动DMA传输后，数据将在后台自动从PS DDR移动到PL的FIFO，或者反向。在这个过程中，CPU可以继续执行其他任务，提高了系统的并行处理能力。 6. **验证与调试**：通过硬件调试工具（如Xilinx Vivado或ILA）和软件日志，检查数据的正确性和传输效率，确保系统按预期工作。 在实际应用中，例如图像处理或数据采集系统，这种DMA+FIFO的机制能极大地提升数据处理速度。开发者需要熟练掌握Zynq的硬件描述语言（如VHDL或Verilog）和软件开发环境（如PetaLinux或Vivado SDK），才能高效地实现这种设计。 在"pynq-z2"项目中，可能会提供一个基于Python的PYNQ框架实现的例子，PYNQ允许用户利用Python直接控制Zynq的硬件资源，包括配置DMA和访问PL中的IP核，简化了开发流程。 理解和运用Zynq的DMA机制及AXI-Stream FIFO对于构建高效的嵌入式系统至关重要，它使得数据传输成为一种并发、高效的过程，降低了CPU负担，提升了整个系统的性能。