串口DMA发送--双BUFF和DMA完成中断--适用于低波特率

最新推荐文章于 2025-03-28 21:38:10 发布

qq_45053625

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文章标签：单片机嵌入式硬件 linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_45053625/article/details/125426235

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本文详细介绍了串口DMA发送的配置过程，涉及DMA初始化、内存与外设传输、数据缓冲区管理、DMA计数器设置以及中断服务函数的处理。重点展示了如何利用DMA提高串口数据传输效率和通道控制技巧。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、DMA的配置

这里的一些配置介绍在前两篇介绍串口 DMA发送的时候写过了，可以去看，配置是一样的，这里不多介绍；

static INT  __dmaTxConfig (UART_SIOCHAN  *pUartSioChan)
{
    UINT32  uiCtlReVal;
    UINT32  uiDmaM0Addr;
    UINT32  uiDmaM1Addr;
    UINT32  iDmaTxChan;
    UINT32  uiBase;
    UINT32  uiDmaX       = pUartSioChan->SIOCHAN_pDmaBase;
    UINT32  uiDmaTxPeri  = pUartSioChan->SIOCHAN_iDmaTxPeri;

    uiBase      = pUartSioChan->SIOCHAN_pBase;
    iDmaTxChan  = pUartSioChan->SIOCHAN_iDmaTxChan;

    rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA1);
    dma_single_data_parameter_struct  DmaInitStruct;

    dma_deinit(uiDmaX, iDmaTxChan);
    DmaInitStruct.direction    = DMA_MEMORY_TO_PERIPH;
    DmaInitStruct.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;            /*  内存自增                    */
    DmaInitStruct.periph_memory_width = DMA_PERIPH_WIDTH_8BIT;          /*  存储和外设的传输宽度        */
    DmaInitStruct.number       = DMA_TXBUFF_SIZE;
    DmaInitStruct.periph_addr  = (UINT32)(uiBase + 0x4);
    DmaInitStruct.periph_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_DISABLE;           /*  外设地址固定                */
    DmaInitStruct.priority     = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
    dma_single_data_mode_init(uiDmaX, iDmaTxChan, DmaInitStruct);
    dma_channel_subperipheral_select(uiDmaX, iDmaTxChan, uiDmaTxPeri); /*  外设选择                    */
    dma_flow_controller_config(uiDmaX, iDmaTxChan, DMA_FLOW_CONTROLLER_DMA);

    uiDmaM0Addr = (UINT32)_G_ucTxbuffer1;
    DMA_CHM0ADDR(uiDmaX, iDmaTxChan) = uiDmaM0Addr;                     /*  设置存储器0基地址           */
    uiDmaM1Addr = (UINT32)_G_ucTxbuffer2;
    DMA_CHM1ADDR(uiDmaX, iDmaTxChan) = uiDmaM1Addr;                     /*  设置存储器1基地址           */

    uiCtlReVal = DMA_CHCTL(uiDmaX, iDmaTxChan);
    uiCtlReVal &= ~(1 << 18);                                           /*  不设置存储切换模式          */
    uiCtlReVal &= ~(1 << 19);                                           /*  首先设置存储器0作为存储区域 */
    DMA_CHCTL(uiDmaX, iDmaTxChan) = uiCtlReVal;

    dma_channel_disable(uiDmaX, iDmaTxChan);                            /* disable DMA channel          */

    return  (ERROR_NONE);
}

二、串口发送数据

应用程序调用write函数去主动发送数据时，在驱动中首先会调用txStartUp()函数，此函数是开始通过串口发送数据，使用了DMA传输，首先这个数据就会被转移到DMA BUFF中；等开启DMA 传输，DMA会主动搬运数据到外设，而不经过CPU；

从TTY设备中获取数据放到DMA BUFF,代码如下：
DMA_TXBUFF_SIZE 表示DMA BUFF最多可以放置的字节数；

     while(usart_flag_get(uiBase, USART_FLAG_TC) == RESET);
         {
         uiBuffUsed = dma_using_memory_get(uiDmaX, iDmaTxChan);         /*  双BUFF时判断                */
         while (uiCount < DMA_TXBUFF_SIZE) {
               if (GETTXCHAR(&cChar)) {                                 /*  没有数据可以取出            */
                   break;
               }
               if (uiBuffUsed == DMA_MEMORY_0) {             /*  确定使用的是哪一个BUFF   */
                   _G_ucTxbuffer1[uiCount] = cChar;
                   uiBuffNext = DMA_MEMORY_1;

               } else {
                   _G_ucTxbuffer2[uiCount] = cChar;
                   uiBuffNext = DMA_MEMORY_0;
               }
               ++uiCount;
         }

上面将数据放置到DMA BUFF中结束或者DMA BUFF满了，需要配置DMA 计数器的值和要配置用于DMA传输的BUFF(因为这里是双BUFF)：

 dma_interrupt_disable(uiDmaX, iDmaTxChan, DMA_CHXCTL_FTFIE);        /* full transfer finish interrupt enable*/
 dma_channel_disable(uiDmaX, iDmaTxChan);                           /*  通道失能                    */
  _G_TxNextDate = uiCount;
  DMA_CHCNT(uiDmaX, iDmaTxChan) = _G_TxNextDate;//dma要发送的数据多少
  dmaSwitchBuffer(uiDmaX, iDmaTxChan,_G_iTxNextBuff);
  _G_iTxNextBuff = !(_G_iTxNextBuff);

为了提高效率，如果填充完第一个DMA BUFF之后，仍然有数据需要传输，可以继续往第二个DMA BUFF中填充数据；

uiBuffNext 是使用的哪一个DMA BUFF标志；
uiCount 记录了传输到DMA BUFF中的数据大小

       if (uiCount == DMA_TXBUFF_SIZE) {           /*  上一个BUFF被填满          */
             uiCount = 0;

              while (uiCount < DMA_TXBUFF_SIZE) {
                _PrintFormat("func= %s, line = %d\r\n", __func__, __LINE__);
                   if (GETTXCHAR(&cChar)) {
                       break;
                   }
                   if (uiBuffNext == DMA_MEMORY_0) {
                       _PrintFormat("1func= %s, line = %d\r\n", __func__, __LINE__);
                       _G_ucTxbuffer1[uiCount] = cChar;

                   } else {
                       _G_ucTxbuffer2[uiCount] = cChar;
                   }
                   ++uiCount;
             }
             _G_TxNextDate = uiCount;
         }

下面就是开启DMA传输,完成中断使能，应该先使能完成中断，再开启传输；

      dma_interrupt_enable(uiDmaX, iDmaTxChan, DMA_CHXCTL_FTFIE);        /* full transfer finish interrupt enable*/
      dma_channel_enable(uiDmaX, iDmaTxChan);

DMA传输完成：指的是第一个DMA BUFF传输完成，传输完成指的是DMA CNT的值减到0，每通过DMA 传输一个字节，那么CNT就会减一；

三、完成中断的服务函数
第一个BUFF传输完成进入传输完成中断服务函数，在这个函数里面需要开启第二个DAM BUFF的传输；
并完成修改下一个使用DMA BUFF的标志；

    if((RESET != dma_interrupt_flag_get(uiDmaX, iDmaTxChan, DMA_INTF_FTFIF))) {
        UINT32 cnt = REG32(uiDmaX + (0x14 + 0x18 *iDmaTxChan));
        _PrintFormat("func= %s, line = %d,cnt = %d\r\n", __func__, __LINE__, cnt);
        dma_interrupt_flag_clear(uiDmaX, iDmaTxChan, DMA_INTC_FTFIFC);

        if (_G_TxNextDate == 0) {
            dma_channel_disable(uiDmaX, iDmaTxChan);
        }
         uiCount = 0;
         uiBuffUsed = dma_using_memory_get(uiDmaX, iDmaTxChan);          /*  传输完成自动切换            */
        _PrintFormat("func= %s, line = %d, uiBuffUsed = %d\r\n", __func__, __LINE__, uiBuffUsed);
      if (_G_TxNextDate != 0) {
        dma_channel_disable(uiDmaX, iDmaTxChan);                        /*  通道失能传输数据            */
        DMA_CHCNT(uiDmaX, iDmaTxChan) = _G_TxNextDate;                  /*  设置传输长度                */
        dmaSwitchBuffer(uiDmaX, iDmaTxChan,_G_iTxNextBuff);
        _G_iTxNextBuff = !(_G_iTxNextBuff);
        _PrintFormat("func= %s, line = %d,_G_TxNextDate = %d\r\n", __func__, __LINE__, _G_TxNextDate);
         dma_channel_enable(uiDmaX, iDmaTxChan);                         /*  中断开始传输数据            */
        uiBuffUsed = dma_using_memory_get(uiDmaX, iDmaTxChan);          /*  传输完成自动切换            */
       }
      if (_G_TxNextDate == DMA_TXBUFF_SIZE) {
          if (uiBuffUsed == DMA_MEMORY_0) {
              uiBuffSelect = DMA_MEMORY_1;
          } else {
              uiBuffSelect = DMA_MEMORY_0;
          }

          while (uiCount < DMA_TXBUFF_SIZE) {
                if (GETTXCHAR(&cTx)) {
                    _PrintFormat("func= %s, line = %d\r\n", __func__, __LINE__);
                    break;
                }
                if (uiBuffSelect == DMA_MEMORY_0) {
                     _G_ucTxbuffer1[uiCount] = cTx;
                } else {
                     _G_ucTxbuffer2[uiCount] = cTx;
                }
                ++uiCount;
          }

          _G_TxNextDate = uiCount;
      } else {
          _G_TxNextDate = 0;
          dma_interrupt_flag_clear(uiDmaX, iDmaTxChan, DMA_INTC_FTFIFC);
          _PrintFormat("func= %s, line = %d, _G_TxNextDate = %d\r\n", __func__, __LINE__, _G_TxNextDate);
      }
    }