【电路笔记 TMS320C6***DSP】C6748 EDMA3 工作流程笔记 通道逻辑参数&通道控制器启动传输&数据传输

参照资料

• 第三代增强型内存直接存取控制……视频教程
• TMS320C642x DSP Enhanced Direct Memory Access (EDMA3)
  Controller User’s Guide https://www.ti.com/lit/ug/spruem5a/spruem5a.pdf

EDMA3控制器的组成

EDMA3的工作流程(重要)

EDMA3 工作流程 ：

• 1. 配置 DMA/QDMA 通道逻辑参数

  • 编程者通过软件（如 DSP 程序或 MCU 驱动程序）来配置 PaRAM（参数寄存器集）：
    • 源地址：数据传输的起始地址。
    • 目的地址：数据传输的目标地址。
    • 传输类型：一维、二维或三维传输。
    • 数据块大小：每次传输的数据量。
    • 传输触发条件：可以是外部事件触发、手动触发或链接触发。
  • QDMA 特殊逻辑：
    • QDMA 通过修改特定的触发字段（通常是 PaRAM 的一部分）实现自动触发，适合小批量传输任务。

• 2. 参数传递到事件队列

  • 配置完成后，DMA/QDMA 通道的 PaRAM 参数 会传递到 事件队列（Event Queue）。事件队列会根据事件优先级或触发条件，管理传输任务的顺序。确保传输任务按计划执行。

• 3. 事件队列获取 PaRAM 参数

  • 事件队列从 PaRAM 读取对应任务的参数，包括源地址、目的地址、传输大小、模式等信息。
  • 确保任务的时序符合系统要求，例如高优先级任务优先处理。

• 4. 提交传输请求到传输控制器

  • 事件队列将传输任务提交到 传输控制器（Transfer Controller, TC）。传输控制器功能负责实际的数据传输操作，根据 PaRAM 配置的信息，执行数据从源地址到目的地址的移动，支持高速传输和低延迟的数据处理。

• 5. 传输控制器完成传输

  • 从源地址读取数据块。
  • 将数据块写入目的地址。
  • 如果是多维传输，按照行偏移或块偏移继续传输下一块。
  • 传输完成后，传输控制器会发送信号通知 通道控制器（Channel Controller）。

• 6. 通道控制器检测传输完成

  • 检测传输控制器是否完成任务。
  • 确保任务正确完成，或在发生错误时发出错误中断。
  • 支持多个 DMA 通道并行管理。
  • 一旦任务完成，通道控制器会生成传输完成信号。

• 7. 向 CPU 提交传输完成中断

  • 通道控制器向 CPU 发送传输完成中断请求：
  • CPU 收到中断后，可以执行后续操作，如数据处理或任务调度。
  • 编程者可以在中断服务程序（ISR）中处理中断，例如启动新的传输或释放资源。

• EDMA3工作优先级图：
  

EDMA3与QDMA的触发方式（通道控制器启动传输部分）

• EDMA3 配有 2个传输控制器，每个传输控制器又有各自的DMA和QDMA通道。触发事件之后进行数据的传输。
  

DMA的触发方式

1. 事件触发
   • 触发原理：当一个外部事件（如外设产生的中断或信号）被锁存到 事件寄存器（ER） 中时，EDMA3 通道会被自动启动。
   • 触发条件：需要 CPU 通过 事件使能寄存器（EER） 启用特定事件，使其能够触发相关的DMA通道。

2. 手动触发

   • 触发原理：CPU 通过向 事件设置寄存器（ESR） 写入特定值，手动启动EDMA3通道。
   • 触发条件：这种触发方式适用于需要 CPU 主动控制的数据传输。

3. 链接触发

   • 触发原理：一个EDMA3通道的传输结束会触发另一个EDMA3通道的启动。
   • 触发条件：通常用于链式DMA操作，多个通道可以串联起来完成复杂的数据传输任务。

QDMA的触发方式

• QDMA是EDMA3的一种变体，主要用于特定应用的DMA传输。QDMA具有两种触发方式：

1. 自动触发

   • 触发原理：当QDMA的**PaRAM（参数RAM）**中的特定触发域被写入值时，会自动触发QDMA的传输。
   • 触发条件：在 QCHMAPn寄存器 中配置PaRAM的触发域，使得写入触发域的值能够启动DMA传输。

2. 链接触发

   • 触发原理：与EDMA3类似，一个QDMA通道的结束触发另一个QDMA通道的启动。
   • 触发条件：通常用在多个QDMA通道之间的链式操作，类似于EDMA3的链接触发。

EDMA3的数据传输部分

PaRAM 参数寄存器集

通道与参数映射

事件队列

EDMA3特点

EDMA3（Enhanced Direct Memory Access 3） 是一种高性能的 DMA 控制器，广泛应用于嵌入式系统、数字信号处理器（DSP）、和高性能计算平台。它的设计目标是提供多通道、多线程的数据传输解决方案，并支持大规模数据的高效传输。EDMA3 具有以下显著特点：

• 1. 三维传输

  • EDMA3 支持 三维传输（3D transfer），这意味着它能够支持多维数据的传输，通常用于矩阵、图像数据等需要多个维度（如行、列、层）的应用。
  • A类传输：即一维数据传输，可以在内存与外设之间进行。
  • AB类传输：即二维或多维数据传输，适用于复杂的数据结构，如图像处理、视频流等。

• 2. 32路 DMA 通道

  • EDMA3 提供 32路独立的 DMA 通道，每个通道可用于不同的任务或传输任务之间并行工作，从而显著提升系统性能。 每个通道都可以被单独配置，支持不同的传输优先级、传输大小、源和目标地址等配置，灵活性非常高。

• 3. 8路 QDMA 通道

  • QDMA（Queue DMA） 是 EDMA3 提供的一个特殊类型的 DMA 通道。与常规 DMA 通道不同，QDMA 通道通过 队列 来管理多个数据传输任务。
  • 这种方式可以提高数据传输的效率，适用于需要顺序执行多个小块数据传输的场景。
  • 8路 QDMA 通道 使得能够在多个队列之间高效地进行任务调度和传输。

• 4. 128个参数集（PaRAM）

  • PaRAM 是 EDMA3 中的重要概念，它代表了传输任务的配置参数集，包括源和目的地地址、传输大小、传输方向等信息。
  • EDMA3 支持 128个参数集，每个参数集可以配置不同的数据传输任务。这使得系统能够同时处理多个独立的传输任务，极大地提升了数据传输的并行性。

• 5. 2个事件队列

  • 事件队列 是用于处理和调度 DMA 事件的机制。EDMA3 配备了 2个事件队列，用于接收和调度外设或外部信号触发的 DMA 传输请求。
  • 通过事件队列，EDMA3 可以根据事件触发的优先级或顺序来安排数据传输任务，确保高优先级事件能够被快速处理。

• 6. 2个传输控制器

  • EDMA3 配有 2个传输控制器，每个控制器管理一部分 DMA 通道。这两个控制器使得 EDMA3 能够同时执行多个传输任务并提高效率，特别是在多线程或多任务并行处理的场景中，能够最大程度地减少冲突和瓶颈。

• 7. 5路中断

  • EDMA3 支持 5路中断，用于通知系统在 DMA 传输完成、错误发生或其他关键事件时进行响应。
  • 每个中断源可以单独配置，允许系统在不同的 DMA 事件发生时采取不同的响应措施。

• 8. 支持多线程/多任务

  • 多线程/多任务：EDMA3 支持在不同的通道之间进行并行处理，可以在多个任务之间高效地调度数据传输，优化系统性能。
  • 在大多数应用场景中，这种支持使得 EDMA3 可以与其他处理单元（如 CPU 或 DSP）协同工作，减轻 CPU 的负担，优化系统的整体性能。

• 9. 灵活的配置和优化

  • EDMA3 提供了丰富的配置选项，可以根据不同的应用需求对各个 DMA 通道、传输任务、参数集、事件队列等进行详细配置。
  • 通过动态配置，可以在运行时灵活地调整 DMA 通道的任务分配，以适应不同的应用需求。

• 10. 高效的数据传输

  • EDMA3 提供硬件加速的 DMA 数据传输能力，能在不占用 CPU 的情况下高效地进行数据移动，极大地提高了数据传输速度。
  • 通过支持突发模式、多维传输和多线程调度，EDMA3 实现了高吞吐量和低延迟的数据传输，尤其在大规模数据处理（如视频处理、音频处理、图像处理等）中表现尤为突出。

CG

• 示例可见User’s Guide Chapter3
  
• c6678是6核心1ghz性能强，c6748是单核心456mhz。