DMA簡介

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32位MCU應(yīng)用程序?qū)ｉT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請求映射到任意通道上。圖1. DMA控制器架構(gòu)

DMAMUX簡介

對于如何將外設(shè)的DMA請求映射到任意的數(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)寫入對應(yīng)的寄存器中并打開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請求只能固定使用在某個(gè)或某幾個(gè)通道上。各IP對應(yīng)ID號(hào)如下表：表1. 各IP對應(yīng)ID號(hào)列表

注：表格中“DMAMUX請求”為ID號(hào)；“來源”為各IP的DMA請求。

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DMA_CxCTRL中的PWIDTH和MWIDTH位可以對源數(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請求。DMAMUX的作用是為外設(shè)的DMA請求復(fù)用通道，即任何一個(gè)外設(shè)的DMA請求可以映射到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比較簡單，只需調(diào)用專門提供的兩個(gè)接口函數(shù)即可：

配置請求生成器模塊

在配置了DMAMUX時(shí)，可選擇配置DMA請求生成器模塊，模塊一共有4個(gè)請求生成器通道。此模塊無需任何傳統(tǒng)外設(shè)（如TIMER、SPI等）提供DMA請求，可通過外部EXINT輸入作為DMA請求源輸入。配置請求生成器模塊較為簡單，只需調(diào)用專門提供的接口函數(shù)即可：

配置請求同步模塊

在配置了DMAMUX時(shí)，可選擇配置DMA同步模塊，模塊一共有7個(gè)同步通道。使能此功能后，當(dāng)外設(shè)產(chǎn)生DMA請求時(shí)，DMA不會(huì)馬上響應(yīng)并傳輸數(shù)據(jù)，而是要等待同步信號(hào)的到來，當(dāng)接收到同步信號(hào)后，DMA才會(huì)根據(jù)配置傳輸數(shù)據(jù)；同步信號(hào)可由外部EXINT輸入提供配置同步模塊較為簡單，只需調(diào)用專門提供的接口函數(shù)即可：

DMA配置解析

以下對DMA的配置接口及流程進(jìn)行說明。

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)長度最大為65535。在傳輸過程中，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?、寬度、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請求。
• 寫入外設(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請求ID號(hào)寫入，才能啟動(dòng)數(shù)據(jù)流響應(yīng)外設(shè)的DMA請求。
• 打開數(shù)據(jù)流（CxCTRL寄存器的CHEN位）

配置流程

• 打開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)寫入函數(shù)配置DMAMUX相關(guān)內(nèi)容；
• 調(diào)用通道使能函數(shù)開啟通道。