【ZIGBEE(CC2530)学习】11-CC2530基础实验——DMA传输配置

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于 2025-08-11 18:26:56 首次发布

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一、实验介绍

直接存取访问（DMA）控制器可以用来减轻8051CPU内核传送数据操作的负担，从而实现在高效利用电源的条件下的高性能。只需要 CPU 极少的干预，DMA 控制器就可以将数据从诸如 ADC 或 RF 收发器的外设单元传送到存储器。
DMA 控制器协调所有的 DMA 传送，确保DMA 请求和 CPU 存储器访问之间按照优先等级协调、合理地进行。DMA控制器含有若干可编程的DMA通道，用来实现存储器-存储器的数据传送。
DMA 控制器控制整个 XDATA 存储空间的数据传送。由于大多数SFR寄存器映射到 DMA存储器空间，这些灵活的DMA通道的操作能够以创新的方式减轻CPU的负担，例如，从存储器传送数据到USART，或定期在ADC和存储器之间传送数据样本等等。使用 DMA 还可以保持CPU在低功耗模式下与外设单元之间传送数据，不需要唤醒，这就降低了整个系统的功耗。

5 个独立的 DMA 通道；
3 个可以配置的 DMA 通道优先级；
32 个可以配置的传送触发事件；
源地址和目标地址的独立控制；
单独传送、数据块传送和重复传送模式；
支持传输数据的长域域，设置可变传输长度。

既可以工作在字模式，又可以工作在字节模式。

二、实验目的

通过本实验了解CC2530 的DMA相关寄存器的配置；
通过本实验了解CC2530的DMA功能的运用及操作。

三、实验设备

3.1、硬件设备

ZIGBEE开发板
SmartRF04EB仿真器
Micro-USB线

3.2、软件环境

IAR Embedded Workbench for 8051集成开发环境
串口调试助手

四、实验原理

4.1、DMA操作

DMA 控制器有5个通道，即DMA通道0到通道4。每个DMA通道能够从DMA 存储器空间的一个位置传送数据到另一个位置。
当DMA 通道配置完毕后，在允许任何传输发起之前，必须进入工作状态。DMA通道通过将DMA 通道工作状态寄存器DMAARM 中指定位置1，就可以进入工作状态。
一旦DMA 通道进入工作状态，当配置的DMA 触发事件发生时，传送就开始了。DMAREQ 位只能在相应的DMA 传输发生时清除。当通道解除准备工作状态时，DMAREQ 位不被清除。

4.2、DMA配置参数

4.2.1、源地址

DMA通道开始读的数据地址。

4.2.2、目标地址

DMA通道从源地址读出要写的数据首地址。

4.2.3、传送数量/数据长度

DMA传送完成之前必须传送的字节或字的个数。

4.2.4、VLEN设置/传送长度

DMA通道可以利用源数据中的第一个字节或字作为传送长度。
在任何情况下，都设置传送长度为传送的最大长度LEN。若首字节或字指明的传输最大长度大于LEN，那么LEN个字节或字将被传送。
当设置为可变长度传输，LEN应设置为允许传输的最大长度加一。

4.2.5、触发事件

设置每个DMA通道接受单个事件的触发。

4.2.6、源和目标增量

当DMA通道进入工作状态胡总和重新进入工作状态时，源地址和目标地址传送到内部地址指针。
增量为0，每次传送后地址指针将保持不变。
增量为1，每次传送后地址指针将加上1个数。
增量为2，每次传送后地址指针将加上2个数。
减量为1，每次传送后地址指针将减去1个数。
在字节模式下，1个数等于一个字节；在字模式下，1个数等于2个字节。

4.2.7、传送模式

指定DMA通道开始传输时如何工作。
单一模式：触发时发生一个DMA传送并等待下一次触发，完成指定长度后传送结束，通报CPU解除DMA通道的工作状态。
块模式：触发时按照传送长度传送DMA传送，通报CPU解除DMA通道的工作状态。
重复的单一模式：触发时发生一个DMA传送并等待下一次触发，完成指定长度后传送结束，通报CPU重新进入DMA通道的工作状态。
重复的块模式：触发时按照传送长度传送DMA传送，报CPU重新进入DMA通道的工作状态。

4.2.8、优先级

DMA优先级对每个DMA通道是可以配置的，分为高级、一般级、低级。

4.2.9、字节或字传送/单次传送长度

判断已完成的传送是8位还是16位。

4.2.10、中断屏蔽

在完成DMA传送的基础上，该通道能够产生一个中断到CPU，该位可以屏蔽中断。

4.2.11、模式8设置

决定采用7位还是8位的字节来传送数据，仅适用于字节传送。

4.3、DMA配置安装

定义结构体。DMA通道参数必须在DMA通道进入工作状态之前配置并激活，通过写入特殊的DMA配置数据结构中配置。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

将结构体首地址分别写入DMA0CFGH和DMA0CFGL。

4.4、相关寄存器

DMAARM寄存器用于启动DMA通道。
在这里插入图片描述
DMAREG寄存器用于开启DMA通道请求。

DMAIRG寄存器用来判断DMA传送是否完成。
在这里插入图片描述
DMA0CFGH/L寄存器用于存放DMA通道0配置地址。

五、实验演示

现在我们要进行DMA配置并传送数据，实现串口输出对应字符。
首先是分别创建dma.c和dma.h文件，在dma.h文件内定义结构体：

#pragma bitfields=reversed
typedef struct
{
    uint8_t SRCADDRH;					//源地址高8位
    uint8_t SRCADDRL;					//源地址低8位
    uint8_t DESTADDRH;					//目的地址高8位
    uint8_t DESTADDRL;					//目的地址低8位
    uint8_t VLEN			:3;			//可变长度传输模式
    uint8_t LENH			:5;			//传送长度高5位
    uint8_t LENL			:8;			//传送长度低8位
    uint8_t WORDSIZE		:1;			//8位或16位传送，字节或字传送
    uint8_t TMODE			:2;			//传送模式选择
    uint8_t TRIG			:5;			//触发事件选择
    uint8_t SRCINC			:2;			//源地址增量 -1/0/1/2
    uint8_t DESTINC			:2;			//目标地址增量 -1/0/1/2
    uint8_t IRQMASK			:1;			//中断屏蔽
    uint8_t M8				:1;			//8位传输长度
    uint8_t PRIORITY		:2; 		//优先级别
}DMA_DESC;
#pragma bitfields=default

接着在dma.c文件内初始化DMA：

#include "headfile.h"

char srcbuf[] = "Hello World\n";                                //源数组
char destbuf[sizeof(srcbuf)];                                   //目标数组

void dma_init(void)
{
    DMA_DESC dmaconfig;
    dmaconfig.SRCADDRH = (uint8_t)((uint16_t)&srcbuf >>8)	;	//配置源地址
    dmaconfig.SRCADDRL = (uint8_t)((uint16_t)&srcbuf & 0xFF);	//&0xFF的作用是防止警告
    dmaconfig.DESTADDRH = (uint8_t)((uint16_t)&destbuf >>8);	//配置目标地址
    dmaconfig.DESTADDRL = (uint8_t)((uint16_t)&destbuf & 0xFF);
    dmaconfig.VLEN = 0x00;										//LEN为传送长度
    dmaconfig.LENH = (uint8_t)((uint16_t)sizeof(srcbuf) >>8);	//配置传输长度
    dmaconfig.LENL = (uint8_t)((uint16_t)sizeof(srcbuf));
    dmaconfig.WORDSIZE = 0x00;									//字节传送
    dmaconfig.TMODE = 0x01;										//块传送模式
    dmaconfig.TRIG = 0;											//手动触发
    dmaconfig.SRCINC = 0x01;									//源地址增量为1
    dmaconfig.DESTINC = 0x01;									//目标地址增量为1
    dmaconfig.IRQMASK = 0;										//中断屏蔽
    dmaconfig.M8 = 0x00;										//8为字节传送数据
    dmaconfig.PRIORITY = 0x02;									//高优先级
    DMA0CFGH = (uint8_t)((uint16_t)&dmaconfig >>8);				//将配置结构体的首地址赋予相关SFR
    DMA0CFGL = (uint8_t)((uint16_t)&dmaconfig & 0xFF);
}

在dma.h文件内要加入以下两行代码，用于声明源数组和目标数组为外部数组，方便在main.c内使用：

extern char srcbuf[20];
extern char destbuf[sizeof(srcbuf)];

接着在main.c内输入以下：

#include "iocc2530.h"                     //头文件
#include "headfile.h"

char buf[20];
void main(void)
{
    clk32m_init();
    uart0_init();
    dma_init();
    DMAARM = 0x01;									//启动DMA通道0
    DMAIRQ = 0x00;									//清除所有中断标志位
    DMAREQ = 0x01;									//DMA通道0传送请求
    while((DMAIRQ & 0x01) == 0);					//等待DMA通道0传送完成
    sprintf(buf,"finish\r\n");
    uartsendstring(buf,sizeof(buf));				//传送完成串口输出
    uartsendstring(destbuf,sizeof(destbuf));		//检测是否传输完成
    while(1);
}

接上Micro-USB线并打开串口调试助手，当上电时将输出以下结果：
在这里插入图片描述
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