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[導(dǎo)讀]這次使用這個DMAC的Multi-buffer傳輸功能,將兩個緩沖區(qū)的內(nèi)容拷貝至一個連續(xù)的緩沖區(qū)中。一、 DMAC在M4中,DMA控制器(DMAC)比外設(shè)DMA控制器(PDC)要復(fù)雜,但是功能更加強(qiáng)大。為適應(yīng)不同的傳輸要求,DMAC 可以進(jìn)行

這次使用這個DMAC的Multi-buffer傳輸功能,將兩個緩沖區(qū)的內(nèi)容拷貝至一個連續(xù)的緩沖區(qū)中。

一、 DMAC

在M4中,DMA控制器(DMAC)比外設(shè)DMA控制器(PDC)要復(fù)雜,但是功能更加強(qiáng)大。

為適應(yīng)不同的傳輸要求,DMAC 可以進(jìn)行靈活的自定義配置,甚至配備了一個FIFO緩存。比如可以為源設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備分別設(shè)定傳輸時,地址的變動方式(遞增、遞減或固定);以及一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量(字節(jié)、半字或字)。

DMAC有4個通道,每個通道可以進(jìn)行一個傳輸任務(wù)。進(jìn)行傳輸?shù)脑O(shè)備可分為“內(nèi)存”及“非內(nèi)存”:內(nèi)存表示隨時可以對該設(shè)備進(jìn)行訪問,而非內(nèi)存表示需要一個信號(握手接口)來觸發(fā)或控制對設(shè)備的訪問。握手接口可以選擇硬件或軟件的,并且可以在傳輸?shù)倪^程中動態(tài)配置。

另外,比起PDC只能設(shè)置下一次傳輸?shù)膮?shù)(傳輸?shù)刂罚瑪?shù)據(jù)量大小等),DMAC可以先在內(nèi)存中保存好若干次傳輸?shù)膮?shù),然后自動進(jìn)行多次傳輸(Multi-buffer傳輸)。

二、 Multi-buffer傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)機(jī)制

每個通道有若干個寄存器。其中:源地址和目的地址寄存器(SADDR和DADDR),描述符地址寄存器(DSCR),控制器存器(CTRLA和CTRLB)這幾個寄存器可以根據(jù)需要進(jìn)行自動修改。在內(nèi)存中有一塊區(qū)域(LLI),連續(xù)地儲存著這幾個寄存器的目標(biāo)設(shè)置。然后就像一個鏈表一樣,DSCR表示下一個區(qū)域的地址:

在啟用通道時,如果DSCR為0,則表示只需進(jìn)行一次傳輸,在傳輸完成后就關(guān)閉通道。

如果DSCR不為0,則表示進(jìn)行多次傳輸,而這幾個寄存器的更新過程如下:

獲取DSCR指向的LLI的內(nèi)容。如果DSCR為0,則任務(wù)結(jié)束。

根據(jù)當(dāng)前CTRLB寄存器的內(nèi)容,判斷是否需要根據(jù)該LLI更新SADDR及DADDR。然后根據(jù)該LLI更新其余寄存器(CTRLA,CTRLB,DSCR)。

根據(jù)新的寄存器內(nèi)容進(jìn)行傳輸。

傳輸完成后,將CTRLA的內(nèi)容回寫至內(nèi)存中(傳輸中僅有該寄存器的BTSIZE和DONE字段會發(fā)生該變)。

根據(jù)通道CFG寄存器的Stop On Done(SOD)字段判斷是否需要重新執(zhí)行以上過程。

所以,在啟用通道前,除了要設(shè)置好CFG寄存器外,也需要設(shè)置好CTRLB。

三、 實(shí)現(xiàn)思路

重申一下目標(biāo):將兩個緩沖區(qū)的內(nèi)容拷貝至一個連續(xù)的緩沖區(qū)中。

由于源緩沖區(qū)有兩個,所以我們將使用兩個LLI。其中每個LLI的SADDR指向每個源緩沖區(qū)的首地址,并且在每次獲取LLI時,更新SADDR。而由于目標(biāo)緩沖區(qū)是連續(xù)的,所以不需要更新DADDR。

然后在啟用通道前,設(shè)置好DADDR。同時,設(shè)置CTRLB,該通道不從LLI中更新DADDR地址;設(shè)置好DSCR,使其指向第一個LLI。

四、 使用LLI

定義LLI結(jié)構(gòu)體。

LLI的內(nèi)存布局不復(fù)雜,但是使用結(jié)構(gòu)體來進(jìn)行操作也很有助于簡化工作。而且由于布局簡單,也不用太關(guān)注內(nèi)存對齊的細(xì)節(jié)。(另外,在使用LLI時,需要它的地址是字對齊的。)

1234567typedefstruct_lli{uint32_t SADDR;uint32_t DADDR;uint32_t CTRLA;uint32_t CTRLB;uint32_t DSCR;}LLI;

LLI的初始化。

由于兩個LLI的設(shè)置有許多相同的部分,所以將共同的部分抽象出來。

12345678910111213141516171819202122// lli: 需要初始化的LLI的地址// saddr: 源地址// btsize: 傳輸次數(shù)// next_lli: 下一個LLI的地址。如果是最后一個LLI,該參數(shù)為NULL即可voidInitLLI(LLI* lli, void* saddr, uint16_t btsize, LLI* next_lli){lli->SADDR = (uint32_t)saddr;lli->DADDR = 0; // DADDR 不會被使用,初始化為即可lli->DSCR = DMAC_DSCR_DSCR_Msk & (uint32_t)next_lli;lli->CTRLA =DMAC_CTRLA_BTSIZE(btsize) // 傳輸次數(shù)| DMAC_CTRLA_SRC_WIDTH_WORD // 源設(shè)備一次傳輸一個字| DMAC_CTRLA_DST_WIDTH_WORD // 目標(biāo)設(shè)備一次傳輸一個字;lli->CTRLB =DMAC_CTRLB_SRC_DSCR_FETCH_FROM_MEM // 從LLI中更新SRC地址| DMAC_CTRLB_DST_DSCR_FETCH_DISABLE // 不更新DST地址| DMAC_CTRLB_FC_MEM2MEM_DMA_FC // 設(shè)備類型:內(nèi)存至內(nèi)存| DMAC_CTRLB_SRC_INCR_INCREMENTING // 傳輸時,源地址遞增| DMAC_CTRLB_DST_INCR_INCREMENTING // 傳輸時,目標(biāo)地址遞增;}

五、 實(shí)現(xiàn)過程

緩沖區(qū)。

12345678// 源緩沖區(qū)uint32_t src1[2];uint32_t src2[3];// 目標(biāo)緩沖區(qū)uint32_t dst[5];// 向源緩沖區(qū)時填充內(nèi)容src1[0] = 50; src1[1] = 51;src2[0] = 52; src2[1] = 53; src2[2] = 54;

設(shè)置LLI。

注意,要確保LLI的實(shí)例在整個程序的運(yùn)行過程中都是有效的。比如如果LLI是儲存在函數(shù)的棧中的話,那么函數(shù)退出后,該LLI即無效了。所以可以選擇在堆中分配LLI實(shí)例的空間,或是將其定義為全局變量,也可以在main函數(shù)中定義實(shí)例。

123LLI first_lli, last_lli;InitLLI(&first_lli, (void*)src1, 2, &last_lli);InitLLI(&last_lli, (void*)src2, 3, 0);

啟用DMAC。

12345// PMCPMC->PMC_PCER0 = 1 << ID_DMAC;DMAC->DMAC_GCFG =DMAC_GCFG_ARB_CFG_ROUND_ROBIN; // 輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級DMAC->DMAC_EN = DMAC_EN_ENABLE;

配置通道。

1234567891011121314151617// 使用的通道為通道0#define DMAC_CH 0// 使DSCR指向first_lliDMAC->DMAC_CH_NUM[DMAC_CH].DMAC_DSCR =(uint32_t)(void*)(&first_lli);// 設(shè)置目標(biāo)地址DMAC->DMAC_CH_NUM[DMAC_CH].DMAC_DADDR =(uint32_t)(void*) dst;// 設(shè)置CTRLB,使通道從LLI中更新源地址DMAC->DMAC_CH_NUM[DMAC_CH].DMAC_CTRLB =DMAC_CTRLB_SRC_DSCR_FETCH_FROM_MEM| DMAC_CTRLB_DST_DSCR_FETCH_DISABLE;// 配置CFG寄存器DMAC->DMAC_CH_NUM[DMAC_CH].DMAC_CFG =DMAC_CFG_SOD_DISABLE| DMAC_CFG_FIFOCFG_ALAP_CFG;

啟用通道。

1DMAC->DMAC_CHER = DMAC_CHER_ENA0 << DMAC_CH;

等待通道關(guān)閉,即傳輸完成。

12constuint32_t check_bit = DMAC_CHSR_ENA0 << DMAC_CH;while( (DMAC->DMAC_CHSR & check_bit) != 0);


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