NXP EDMA学习(3)：Scatter/Gather模式之串口循环缓冲区的实现

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#嵌入式硬件 #arm

于 2023-01-05 15:32:25 首次发布

本文详细介绍了NXP EDMA如何实现硬件循环缓冲区，通过TCD Pool初始化、eDMA回调函数以及如何获取缓冲区接收长度。在串口通信中，利用eDMA的Scatter/Gather模式可以高效处理循环缓冲，避免中断处理的开销。文章还探讨了回调函数的作用以及如何计算接收数据的大小，强调了及时处理接收到的数据以防止数据丢失的重要性。

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在实际应用中，循环缓冲区的使用十分广泛，如果DMA每次接收一定字节然后再在中断中写入自己定义的循环缓冲区，这样又失去了使用DMA的意义。所以硬件上的循环缓冲区的实现非常重要。大部分芯片支持DMA循环模式，而NXP的eDMA则可以通过Scatter/Gather模式来实现硬件循环缓冲区。

1 TCD Pool初始化

硬件循环缓冲区的代码与上一节大体相同，只不过增加了一个tcdPool，在前面的初始化完成后，无需调用UART_ReceiveEDMA，而是执行下面的函数来启动硬件循环缓冲区：

__attribute__((aligned(ALIGN))) uint8_t g_ringBuffer[256];
__attribute__((section("DataQuickAccess"))) __attribute__((aligned(sizeof(edma_tcd_t)))) edma_tcd_t tcdMemoryPoolPtr[1];
/* Start ring buffer configuration. */
static void EXAMPLE_StartRingBufferEDMA(void)
{
    edma_transfer_config_t xferConfig;

    /* 添加tcdPool到edma结构体中 */
    EDMA_InstallTCDMemory(&g_uartRxEdmaHandle, tcdMemoryPoolPtr, 1U);

    /* 参考上一节博客的分析 */
    EDMA_PrepareTransfer(&xferConfig, (void *)UART_GetDataRegisterAddress(UART0), sizeof(uint8_t), g_ringBuffer,
                         sizeof(uint8_t), sizeof(uint8_t), 256, kEDMA_PeripheralToMemory);

    /* 开始传输:设置可以被加载到TCD内存中的TCD的数量 */
    g_uartRxEdmaHandle.tcdUsed = 1U;
    /* 表示下一个加载到tcd内存池的索引 */
    g_uartRxEdmaHandle.tail    = 0U;
    /* 初始化自己声明的tcd内存池中的寄存器为0,但该函数会使能CSR.DREQ=1,表示主循环结束后关闭DMA请求 */
    EDMA_TcdReset(&g_uartRxEdmaHandle.tcdPool[0U]);
    
    /* 将在EDMA_PrepareTransfer中设置到的参数应用到tcdPool中
     * 由于使能了Scatter/Gather模式,理论上不能在每次主循环结束后关闭DMA请求,故在此函数中清除DREQ位
     */
    EDMA_TcdSetTransferConfig(&g_uartRxEdmaHandle.tcdPool[0U], &xferConfig, tcdMemoryPoolPtr);

    /* 打开主循环完成中断,为了计算收到数据的字节数 */
    g_uartRxEdmaHandle.tcdPool[0U].CSR |= DMA_CSR_INTMAJOR_MASK;

    /* 将tcdPool中的TCD内容加载到DMA通道对应的TCD内存中 */
    EDMA_InstallTCD(DMA0, UART_RX_DMA_CHANNEL, &g_uartRxEdmaHandle.tcdPool[0U]);

    /* 开始eDMA传输 */
    EDMA_StartTransfer(&g_uartRxEdmaHandle);

    /* 使能串口DMA传输:UARTx->C2.RIE */
    UART_EnableRxDMA(UART0, true);
}

（1）EDMA_InstallTCDMemory

上一节，我们分析了串口eDMA的