STM32F407总线存储框架及应用设计

曾有人在STMCU社区网站咨询如下问题:

由于实验需要，要用到STM32F407的两个DMA并用定时器触发，在使用过程中发现DMA1无法把GPIO的IDR数据传输到内存，调试过程中出现DMA1的数据流传输错误标志，但是使用DMA2没有问题。另外当把访问GPIO的IDR改成访问APB1下的tim5的ARR时，DMA1也能正常工作。请问这是怎么回事?

咨询者提到STM32F4系列中DMA1与DMA和另外两个外设GPIO和TIM5 。为了弄清这个问题，我们有必要先看看STM32F407的总线与存储框架图。 如下图所示：

整个系统架构由多层32位AHB总线矩阵及主从总线构成，并建立起各个主从模块间的互联访问。借助于总线矩阵，可以实现主控设备到从控设备的访问，可以实现多个高速外设的并发访问和高效运行。[需要注意的是，对于STM32F4系列，图中64K CCM并不经过总线矩阵，只能被CPU访问。自然DMA是不能访问它的.]

我们接着看看STM32F407 的DMA1和DMA2的访问框架图。这两个DMA都具有双AHB总线访问端口，一端用于存储器访问，另一端用于外设访问。

结合这幅DMA总线访问框图和上面的系统存储总线框架图可以看出，2个DMA的外设访问端口的总线连接有点不一样。

DMA2的外设访问端口既与总线矩阵相连，经过矩阵可以访问AHB外设，又与AHB-APB桥2相连，可以进一步访问APB2外设；而DMA1却没有与总线矩阵相连，只是跟AHB-APB桥1相连，从而访问APB1外设。[长方形方框代表总线矩阵]

现在的问题是说DMA1访问不了GPIO，但如果换成TIM5就可以。我们可以去芯片数据手册的Device overview部分查看相关总线和外设联结图。截取STM32F40x block diagram的部分如下：

不难看出GPIO外设跟AHB1相连；TIM5跟APB1相连。我们再结合中间的DMA访问框图看得清楚，DMA1的外设端口根本没连接AHB1，自然没法访问相应外设，比如GPIO。而DMA2 可以，因为它可以经过总线矩阵后再去访问AHB1的外设。DMA1为什么能访问TIM5也不难解释了，因DMA1的AHB外设端口总线经过AHB/APB1桥后就可以访问APB1各类外设，而TIM5就是挂在APB1总线上的外设之一。

咨询者的问题基本上靠看上面几幅图可以得到答案。这些图很重要，很多信息用图描述也很直观明了。各技术手册里的插图往往大有乾坤，不要视而不见。上面提到的都是基于STM32F4系列的总线架构，你也可以去看看其它系列的系统总线框图，相信你一定会另有发现和收获。