YTM32的DMA控制器要点详解

最新推荐文章于 2025-01-09 15:04:23 发布

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#嵌入式硬件 #嵌入式系统 #汽车电子 #DMA

本文详细解释了YTM32平台的DMA控制器工作原理，包括DMA通道的传输任务描述符、触发信号的软件和硬件操作、大循环和小循环的概念，以及地址更新策略。还介绍了YTMicroSDK提供的驱动程序和支持的示例应用。

YTM32的DMA控制器要点详解

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YTM32的DMA控制器要点详解

引言

考虑到DMA是一个AHB Master设备，可以同处理器内核一样，主动向总线发起传输请求，将“小脏手”伸向各总线上挂载的各外设模块，因此，我更愿意把DMA看做是处理器核心服务的一部分，甚至把它当成一个小核或者协处理器都不为过。

DMA可以在CPU之外，捕获到触发信号后，自行搬运数据从指定地址到另一个指定地址，并且还可以根据预先的配置自动计算下一次搬运的地址。使用DMA可以有效地节约CPU处理海量数据传输的负载。可以想见，如果使用中断方式处理通过外设发送或者接收数据，CPU将会在频繁切换中断服务之间花费大量的时间。另外，DMA从DMAMUX获取的触发源，能够实现的自动读写的操作，若是某些读操作或者写操作能够产生额外的触发事件，还可以传递触发，形成触发链，最终可实现一些完全不需要硬件干预的自动化任务。总之，DMA真心是一个功能丰富的模块。

本文将介绍YTM32平台上DMA的工作机制，对关键概念展开讲解。

简介

YTM32（以YTM32B1ME05为例）微控制器上集成的DMA控制器可以支持16个通道，并且搭配了一个多达128个选项的DMA MUX模块，可以对接任何一个通道。其中多个通道是复用同一个DMA控制器的，并且共用同一个数据搬运引擎。DMA MUX管理了可以触发DMA通道的硬件事件，每款芯片可能都不一样（YTM32B1MD14中的DMAMUX只有64个选项），在具体使用时，需要从具体的芯片手册中查表。

还需要特别注意的是，目前YTM32平台上的DMA尚未支持异步时钟模式，它使用core clock驱动，仅能在普通模式下工作，在休眠模式、深度休眠以及更低功耗的休眠模式下，均停止工作。

本DMA控制器通过多个通道的传输任务描述符（CTS）管理搬运数据的过程，并且还支持链接模式，即将多个传输任务描述符连链接在一起，形成传输任务链。

原理与机制

DMA控制器是一个AHB总线主机，但仍同普通的外设一样，作为一个APB总线从机，被配置成合适的工作模式。DMA控制器通过DMAMUX，可以直接收集来自片上其他外设模块发出的触发信号，进而触发DMA在地址空间搬运数据的过程。如图x所示。

在这里插入图片描述

图x DMA控制器的系统框图

需要注意的是，DMA的搬运过程是在地址空间内操作的，可以是从内存到内存，从外设到外设，在内存与外设之间等，对于DMA而言，只是搬数，至于数据映射到物理设备是外设还是内存，均由总线负责落实。

相对于有的DMA控制器将触发信号和搬运数据源头地址或目标地址绑定的设计，YTM32的DMA控制器将触发信号和搬运任务所使用的地址相互独立，例如，当某个定时器模块产生的触发信号触发了DMA的一个搬运数据的任务（通道），这个任务可以将ADC转换结果的数据搬运到内存中。这其中，定时器和ADC是没有直接关联的。

DMA通道的传输任务描述符

YTM32的DMA的各个通道，可以看做是各自独立的传输任务，每个任务都有自己的触发条件、对触发条件的响应方式、搬运数据的源地址和目的地址、搬运数据的带宽、搬运数据的数量、每次搬运完成后对搬运过程进行调整的策略等，如此看来，DMA控制器就是这些独立任务的调度器，当多个任务被同时触发时，以一定的调度策略安排他们依次运行。

DMA通道对应的这些独立的搬运任务，在DMA引擎的建模中，被称为CTS（DMA Channel Transfer Structure），其结构如图x所示。