STM32F407如何配置DMA在外部信号每个下降沿触发？

需求与异常现象 #

• 需求：在外部信号的每个下降沿通过DMA读取GPIO引脚
• 当前配置思路：将外部下降沿作为TIMER时钟源，设置PSC=0、ARR=0，通过定时器更新事件触发DMA请求
• 异常：
  • PSC=0、ARR=0时，DMA无触发
  • ARR=1时，每2个下降沿触发一次DMA

当前配置代码 #

DMA2_Stream5->NDTR = 20;
DMA2_Stream5->M0AR = (uint32_t) &buffer[0];
DMA2_Stream5->PAR = (uint32_t) &GPIOB->IDR;           
DMA2_Stream5->CR = (6u << DMA_SxCR_CHSEL_Pos) |       // 选择通道6（对应TIM1_UP请求）
           DMA_SxCR_MSIZE_1 |      // 内存数据宽度32位
           DMA_SxCR_PSIZE_1 |      // 外设数据宽度32位
           DMA_SxCR_MINC |         // 内存地址递增
           DMA_SxCR_EN |           // 使能DMA流
           DMA_SxCR_TCIE_Msk |     // 开启传输完成中断
           0;
TIM1->DIER = TIM_DIER_UDE;          // 使能更新事件DMA请求
TIM1->SMCR |= 1 << 15;              // ETR信号极性反转（下降沿有效）
TIM1->CR1 = TIM_CR1_CEN;            // 使能TIM1

解决方案 #

问题核心是定时器未正确配置为外部时钟模式，导致计数器无法响应外部下降沿产生更新事件。需修改以下配置：

1. 正确配置定时器外部时钟源模式 #

将TIM1配置为外部时钟模式2，直接使用ETR引脚的外部信号作为时钟源，同时保留下降沿触发的极性设置：

// 配置SMCR：外部时钟模式2（SMS=011）+ ETR极性反转（下降沿有效）
TIM1->SMCR = (3 << TIM_SMCR_SMS_Pos) | (1 << TIM_SMCR_ETRP_Pos);

2. 显式设置PSC和ARR为0 #

确保计数器在每个外部时钟沿都能溢出产生更新事件：

TIM1->PSC = 0;  // 预分频器设为0
TIM1->ARR = 0;  // 自动重装载值设为0

3. 可选：触发初始更新事件（确保计数器初始状态正确） #

若首次触发存在问题，可手动触发一次更新事件，初始化计数器：

TIM1->EGR |= TIM_EGR_UG;  // 生成更新事件，初始化计数器和预分频器

修改后的完整关键代码片段 #

// 定时器配置
TIM1->PSC = 0;
TIM1->ARR = 0;
TIM1->DIER = TIM_DIER_UDE;          // 使能更新事件DMA请求
TIM1->SMCR = (3 << TIM_SMCR_SMS_Pos) | (1 << TIM_SMCR_ETRP_Pos);  // 外部时钟模式2 + 下降沿有效
TIM1->EGR |= TIM_EGR_UG;            // 初始化计数器
TIM1->CR1 = TIM_CR1_CEN;            // 使能TIM1

// DMA配置（保持原配置不变）
DMA2_Stream5->NDTR = 20;
DMA2_Stream5->M0AR = (uint32_t) &buffer[0];
DMA2_Stream5->PAR = (uint32_t) &GPIOB->IDR;           
DMA2_Stream5->CR = (6u << DMA_SxCR_CHSEL_Pos) |
           DMA_SxCR_MSIZE_1 |
           DMA_SxCR_PSIZE_1 |
           DMA_SxCR_MINC |
           DMA_SxCR_EN |
           DMA_SxCR_TCIE_Msk |
           0;

原理说明 #

当TIM1配置为外部时钟模式2时，ETRP引脚的下降沿会直接驱动计数器递增：

• ARR=0时，计数器从0开始，每收到一个外部下降沿，计数器加1并立即溢出到0，同时产生更新事件，触发DMA请求
• 该配置保证每个外部下降沿都会对应一次DMA读取操作

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mesutdr