YTM32B1ME0x芯片深度解读系列（四）：DMA系统与高效数据传输

引言

在现代汽车电子系统中，大量的传感器数据、通信数据和控制信号需要在CPU、内存和外设之间高效传输。传统的CPU轮询方式不仅效率低下，还会占用大量的处理器资源。YTM32B1ME0x集成的16通道DMA（Direct Memory Access）控制器，为系统提供了强大的数据传输能力，能够在不占用CPU资源的情况下实现高效的数据搬移。

DMA系统架构概览

核心特性

YTM32B1ME0x的DMA系统具备以下核心特性：

硬件规格：

• 16个独立DMA通道：支持并发数据传输

• 128个硬件触发源：覆盖所有主要外设

• 灵活的数据宽度：支持8/16/32位数据传输

• 可配置的地址模式：支持地址递增、递减、保持不变

• 链式传输支持：通道间可以级联操作

• 循环传输模式：支持连续的数据流处理

传输模式：

• 软件触发：CPU直接启动传输

• 硬件触发：外设事件自动触发传输

• 链式触发：通道完成后触发下一个通道

DMA通道传输结构（CTS）

每个DMA通道都有一个专用的通道传输结构（Channel Transfer Structure），定义了传输的所有参数：

// DMA通道传输结构
typedef struct {
    uint32_t source_addr;        // 源地址
    uint16_t source_offset;      // 源地址偏移
    uint16_t transfer_control;   // 传输控制
    uint32_t byte_count;         // 字节计数
    uint32_t source_last_offset; // 源最后偏移
    uint32_t dest_addr;          // 目标地址
    uint16_t dest_offset;        // 目标地址偏移
    uint16_t trigger_count;      // 触发计数
    uint32_t dest_last_offset;   // 目标最后偏移
    uint16_t control_status;     // 控制状态
    uint16_t trigger_reload;     // 触发重载值
} dma_cts_t;

DMA硬件触发源详解

触发源分类

YTM32B1ME0x提供了丰富的硬件触发源，覆盖了所有主要外设：

通信接口触发源：

触发源编号	外设	描述
8-9	I2C1	I2C1接收/发送请求
14-15	SPI0	SPI0接收/发送请求
16-17	SPI1	SPI1接收/发送请求
18-19	SPI2	SPI2接收/发送请求
20-27	LINFlexD0-3	LIN接收/发送请求
42-43	ADC0-1	ADC转换完成请求

定时器触发源：

触发源编号	外设	描述
28-35	eTMR0-1	增强定时器通道事件
36-41	pTMR0	周期定时器通道事件
44-51	eTMR2-5	增强定时器通道事件

特殊触发源：

触发源编号	外设	描述
63	Always On	始终有效触发源
74-75	HCU	硬件加密单元

触发源配置

// DMA触发源配置
typedef enum {
    DMA_TRIGGER_DISABLED = 0,
    DMA_TRIGGER_I2C1_RX = 8,
    DMA_TRIGGER_I2C1_TX = 9,
    DMA_TRIGGER_SPI0_RX = 14,
    DMA_TRIGGER_SPI0_TX = 15,
    DMA_TRIGGER_ADC0 = 42,
    DMA_TRIGGER_ADC1 = 43,
    DMA_TRIGGER_ALWAYS_ON = 63
} dma_trigger_source_t;
​
void configure_dma_trigger(uint8_t channel, dma_trigger_source_t trigger) {
    DMA0->CHMUX[channel] = trigger & 0x7F;
}

DMA配置与操作

基本DMA传输配置

// DMA传输配置结构
typedef struct {
    void *source_addr;           // 源地址
    void *dest_addr;            // 目标地址
    uint32_t transfer_size;     // 传输大小
    uint8_t source_width;       // 源数据宽度
    uint8_t dest_width;         // 目标数据宽度
    int16_t source_offset;      // 源地址偏移
    int16_t dest_offset;        // 目标地址偏移
    dma_trigger_source_t trigger; // 触发源
    bool enable_interrupt;      // 中断使能
} dma_config_t;
​
// 配置DMA传输
void configure_dma_transfer(uint8_t channel, dma_config_t *config) {
    // 1. 禁用DMA通道
    DMA0->REQEN &= ~(1U << channel);
    
    // 2. 配置源地址和目标地址
    DMA0->CTS_SADDR[channel] = (uint32_t)config->source_addr;
    DMA0->CTS_DADDR[channel] = (uint32_t)config->dest_addr;
    
    // 3. 配置传输控制
    uint16_t tcr = 0;
    tcr |= (config->source_width << 8);  // 源数据宽度
    tcr |= (config->dest_width << 0);    // 目标数据宽度
    DMA0->CTS_TCR[channel] = tcr;
    
    // 4. 配置偏移量
    DMA0->CTS_SOFF[channel] = config->source_offset;
    DMA0->CTS_DOFF[channel] = config->dest_offset;