DMA簡(jiǎn)介

DMA控制器的作用不僅在增強(qiáng)系統(tǒng)性能并減少處理器的中斷生成，而且還針對(duì)32位MCU應(yīng)用程序?qū)ｉT(mén)優(yōu)化設(shè)計(jì)。DMA控制器為存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器到外設(shè)和外設(shè)到存儲(chǔ)器的傳輸提供了7個(gè)通道。每個(gè)通道都支持外設(shè)的DMA請(qǐng)求映射到任意通道上。圖1. DMA控制器架構(gòu)

DMAMUX簡(jiǎn)介

對(duì)于如何將外設(shè)的DMA請(qǐng)求映射到任意的數(shù)據(jù)流通道上，就需要使用到DMAMUX。DMAMUX針對(duì)每個(gè)外設(shè)都設(shè)計(jì)了獨(dú)有的ID號(hào)，使用者只需要將此ID號(hào)寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的寄存器中并打開(kāi)DMAMUX功能即可。DMAMUX的引入，使得DMA相較于傳統(tǒng)DMA控制器變得更加靈活，使用者可以隨意的分配7個(gè)通道的使用情況，不必再糾結(jié)與某個(gè)IP的DMA請(qǐng)求只能固定使用在某個(gè)或某幾個(gè)通道上。

各IP對(duì)應(yīng)ID號(hào)如下表：

表1. 各IP對(duì)應(yīng)ID號(hào)列表注：表格中“DMAMUX請(qǐng)求”為ID號(hào)；“來(lái)源”為各IP的DMA請(qǐng)求。

DMA功能解析

可編程數(shù)據(jù)寬度

DMA控制器的通道可支持傳輸不同數(shù)據(jù)寬度，byte/halfword/word。通過(guò)DMA_CxCTRL中的PWIDTH和MWIDTH位可以對(duì)源數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寬度進(jìn)行編程，通常情況下需要設(shè)置PWIDTH和MWIDTH位相等，當(dāng)PWIDTH不等于MWIDTH時(shí)，會(huì)依據(jù)PWIDTH/MWIDTH設(shè)定將資料對(duì)齊。圖2. PWIDTH：byte, MWIDTH：half-word圖3. PWIDTH：half-word, MWIDTH：word

配置DMAMUX

在M2P與P2M模式下，必須配置DMAMUX，否則DMA不會(huì)響應(yīng)外設(shè)DMA請(qǐng)求。DMAMUX的作用是為外設(shè)的DMA請(qǐng)求復(fù)用通道，即任何一個(gè)外設(shè)的DMA請(qǐng)求可以映射到DMA1/DMA2的任意通道，這大大增加了DMA通道分配的靈活性。

配置DMAMUX比較減到，只需調(diào)用專門(mén)提供的兩個(gè)接口函數(shù)即可：

DMA配置解析

以下對(duì)DMA的配置接口及流程進(jìn)行說(shuō)明。

函數(shù)接口

表2. 通道配置函數(shù)列表

數(shù)據(jù)流配置

• 設(shè)置外設(shè)地址（CxPADDR寄存器）

數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏纪庠O(shè)地址，在傳輸過(guò)程中不可被改變。

• 設(shè)置存儲(chǔ)器地址（CxMADDR寄存器）

數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏純?nèi)存地址，在傳輸過(guò)程中不可被改變。

• 配置數(shù)據(jù)傳輸量（CxDTCNT寄存器）

可編程的傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最大為65535。在傳輸過(guò)程中，該傳輸數(shù)據(jù)量的值會(huì)逐漸遞減。

• 數(shù)據(jù)流配置（CxCTRL寄存器）

包含通道優(yōu)先級(jí)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颉挾?、地址增量模式、循環(huán)模式和中斷方式。

優(yōu)先級(jí)（CHPL）

分為4個(gè)等級(jí)，最高優(yōu)先級(jí)、高優(yōu)先級(jí)、中等優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)。

若有2個(gè)流優(yōu)先級(jí)設(shè)定相同，則較低編號(hào)的流有較高的優(yōu)先權(quán)。舉例，流1優(yōu)先于流2。

數(shù)據(jù)傳輸方向（DTD）

分為存儲(chǔ)器到外設(shè)（M2P），外設(shè)到存儲(chǔ)器（P2M）或存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器（M2M）傳輸。

在存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器傳輸模式下不允許使用循環(huán)模式、雙緩沖模式和直接模式。

數(shù)據(jù)傳輸寬度（PWIDTH/MWIDTH）

根據(jù)實(shí)際使用情景，可配置寬度為byte、halfword、word。

地址增量模式（PINCM/MINCM）

當(dāng)通道配置設(shè)定為增量模式時(shí)，下一筆傳輸?shù)牡刂穼⑹乔耙还P傳輸?shù)刂芳由蟼鬏攲挾龋≒WIDTH/MWIDTH）。

循環(huán)模式（LM）

當(dāng)流配置設(shè)定為循環(huán)模式時(shí)，在最后一次傳輸后CxDTCNT寄存器的內(nèi)容會(huì)恢復(fù)成初始值。

使能DMAMUX（MUXSEL寄存器的TBL_SEL位）

在非存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器（M2M）模式下時(shí)，需要使能DMAMUX功能，才能啟動(dòng)數(shù)據(jù)流響應(yīng)外設(shè)的DMA請(qǐng)求。

寫(xiě)入外設(shè)ID號(hào)（MUXCxCTRL寄存器的REQSEL）

在非存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器（M2M）模式下時(shí)，需要將外設(shè)的DMA請(qǐng)求ID號(hào)寫(xiě)入，才能啟動(dòng)數(shù)據(jù)流響應(yīng)外設(shè)的DMA請(qǐng)求。

打開(kāi)數(shù)據(jù)流（CxCTRL寄存器的CHEN位）

配置流程

• 打開(kāi)DMA時(shí)鐘；
• 調(diào)用通道復(fù)位函數(shù)復(fù)位數(shù)據(jù)流；
• 調(diào)用結(jié)構(gòu)體初始化函數(shù)初始化通道配置結(jié)構(gòu)體；
• 調(diào)用初始化函數(shù)初始化通道；
• 調(diào)用DMAMUX使能函數(shù)以及ID號(hào)寫(xiě)入函數(shù)配置DMAMUX相關(guān)內(nèi)容；
• 調(diào)用通道使能函數(shù)開(kāi)啟通道。

關(guān)于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動(dòng)全球市場(chǎng)32位微控制器(MCU)創(chuàng)新趨勢(shì)的芯片設(shè)計(jì)公司，專注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研發(fā)與創(chuàng)新，全系列采用55nm先進(jìn)工藝及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗內(nèi)核，締造M4業(yè)界最高主頻288MHz運(yùn)算效能，并支持工業(yè)級(jí)別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當(dāng)多元的終端產(chǎn)品成功案例：如微型打印機(jī)、掃地機(jī)、光流無(wú)人機(jī)、熱成像儀、激光雷達(dá)、工業(yè)縫紉機(jī)、伺服驅(qū)控、電競(jìng)周邊市場(chǎng)、斷路器、ADAS、T-BOX、數(shù)字電源、電動(dòng)工具等終端設(shè)備應(yīng)用，廣泛地覆蓋5G、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)、商務(wù)及工控等領(lǐng)域。