第十四讲直接存储器访问 DMA/EDMA

第十四讲 DMA/EDMABIT / TI 1

第十四讲直接存储器访问DMA/EDMA


内容简介• DMA

• EDMA

• 特点、机制• 如何运用


概述—直接存储器访问

From: To:外部存储器片内数据存储器片内数据存储器片内程序存储器外部存储器传输的实现：•CPU•DMA


概述—直接存储器访问为了建立任何一种方式的传输，我们需要：


概述— C6000 DMA


概述— C6000 DMA 特点• 后台操作，吞吐率高• 四个通道，一个辅助通道• 单通道分割（ split-channel ）操作• 支持多帧 (frame) 传输方式• 多种地址产生方式• 32 位地址范围，支持 8-/16-/32-bit 字长• 传输支持自动初始化• 可以设定同步事件控制传输过程


概述—控制寄存器• DMA 通道 0/1/2/3:

– 源地址寄存器 (32-bit)– 目的地址寄存器 (32-bit)– 主控寄存器– 副控寄存器– 传输计数寄存器 (16-bit/16-bit))

• DMA 全局地址寄存器 A/B/C/D• DMA 全局计数重装载寄存器 A/B• DMA 全局索引寄存器 A/B• DMA 辅助控制


传输—启动

•程序启动–向主控制寄存器 START 域写入 00b ，停止当前通道–设定源地址–设定目的地址–设定传输个数–设置其他的有关模式，向 START 域写入 01b ，启动传输

•自动初始化方式启动–多次传输，只需设置一次


传输—例子 ( 参数 )

C6201

DMA

DATAMEMORY

A/D

我们需要知道那些参数？


传输—例子 ( 参数 )

源地址： A_D_SRC目的地址： DMEM_DST传输计数值： 200h源地址的方向： Inc/Dec/None目的地址的方向： Inc/Dec/None中断 CPU ： Yes/No同步： Yes/No同步事件 A/D(RDY)利用： INT4/5/6/7


传输—同步• 读同步• 写同步• 帧同步

事件号（二进制）事件缩写同步事件00000 NONE 没有同步事件00001 TINT0 定时器 0中断00010 TINT1 定时器 1中断00011 SD_INT EMIF SDRAM定时器中断00100 EXT_INT4 外中断 400101 EXT_INT5 外中断 500110 EXT_INT6 外中断 600111 EXT_INT7 外中断 701000 DMA_INT0 DMA通道 0中断01001 DMA_INT1 DMA通道 1中断01010 DMA_INT2 DMA通道 2中断01011 DMA_INT3 DMA通道 3中断01100 XEVT0 串口 0发送事件01101 REVT0 串口 0接收事件01110 XEVT1 串口 1发送事件01111 REVT1 串口 1接收事件10000 DSPINT 主机向 DSP发出的中断

10001[注] XEVT2 串口 2发送事件10010[注] REVT2 串口 2接收事件其它保留


传输—地址产生• 32-bit 地址寄存器• 地址的基本调整

– 递增 / 递减 / 固定不变• 索引值调整

– 16-bit 索引值– 帧索引和数据单元索引

SRC/DST ADDRESS

31 0


传输—几种用法• 一帧传输个数 <65536• 多帧模式传输的数据最多可达 65536*655

36*4=16GB• 利用帧索引代替重载地址

– 例子：每帧从固定的外部地址移动 10 bytes ，在目的处彼此相距一个字节排列– 设置

• SRC DIR=00b （源固定）• DST DIR=11b （目的用索引调整）• ELEMENT INDEX=10b （以步幅 2 递增）• FRAME INDEX= -(9×2)= -18 =FFEEh


传输—几种用法• 数据整序


传输—分裂通道 & 辅助通道• 分裂通道模式

– 使得一个通道可以提供双向的数据流传输– 收发利用同一个计数器– 需要利用 DMA global address register 作为分裂地址控制

• 辅助通道– HPI 主机口专用


后处理—状态与中断


EDMA— 概述• 扩展的直接存储器访问，是 C6211/C6711 的独有特征• EDMA 控制器基于 RAM 结构• 增强之处

– 提供了 16 个通道– 由事件触发相应通道的传输– 通道优先级设置更加灵活– 可以实现数据传输的链接– 独特的快速 DMA(QDMA)


EDMA — 框图


EDMA — 传输类型• 数据单元（ element ）的传输• 帧（ frame ）的传输• 阵列（ array ）的传输• 块（ block ）的传输• 2- 维（ 2-D ）的传输• 非 2- 维（ non 2-D ）的传输


EDMA — 结构

•16 组通道传输参数•69 组重加载参数•空闲区


EDMA — 事件控制• 16 个通道，每个通道都有一个事件与之关联，由这些事件触发相应通道的传输• 由有关的控制寄存器完成对事件的不同处理

– ER/EER/ECR/ESR/PQSR/CIPR/CIER/CCER• 事件编码器


EDMA — 参数 RAM参数 RAM （ Parameter RAM ， PaRAM ）的容量为2K byte ，其中存放 EDMA 的传输参数，以控制不同的传输行为。另外，参数入口还可以被彼此链接起来，以实现某些复杂数据流的处理事件参数事件 1的参数（6 words）事件 2的参数（6 words）……事件 14的参数（6 words）事件 15的参数（6 words）重加载/连接参数事件 N重加载/连接参数……事件 Z的重加载参数没用使用的区域Scratch pad area (2 words)


EDMA — 传输链• 类似于 DMA 中的自动初始化

– 更灵活，参数可变– 便于实现某些复杂的数据传输的应用要求

• 传输链– 多种参数的 EDMA 传输过程相连接– 链的长度没有限制

• 在传输链中，一次传输的结束会导致自动从参数 RAM 中装载下一次事件应用的传输参数


EDMA — 传输链参数重加载•16-bit 的链接地址和 LINK 位控制链接•链中的参数都是对应同一个事件触发的传输过程•参数一般互不相同


EDMA — 中断• 通道传输结束可以产生中断— EDMA_INT• 16 个通道，一个中断• 谁来触发 EDMA_INT

– 该通道需要使能 TINT– 设置传输结束代码 (TCC ,transfer complete code)– 控制器根据 TCC 值设置 CIPR 对应的位– 看 CIER 中对应的位是否已经被使能

• TCC 的值与通道编号不需要一一对应– 多个 EDMA 通道允许具有相同的 TCC 值– 拥有同一个中断服务程序


EDMA — 通道连接• 多个 EDMA 通道的传输过程相互链接• 某一个外设 / 外部器件产生的事件，将多个 ED

MA 通道传输链接起来• 利用四个特殊的传输结束代码 TCC=8/9/10/11 ，实现通道（事件）连接

– 只有通道 8~11 支持这种链接– 第一个通道结束会产生所选通道的触发事件– 设置：

• 第一个通道的 TCINT必须设为 1• 设置 TCC 和 CCER

通道链接使能寄存器


EDMA — QDMA

• QDMA 是 C6211/C6711 中搬移数据的最有效率的一种手段之一• 由两组 (2*5) 存储器映射的寄存器来进行控制

– 第二组是第一组的“伪映射”（ pseudo-mapping ）– 第一组接受用户的设置– 第二组进行实际的申请递交

• 不支持被事件链接，但是仍然支持通道的完成中断，以及产生 EDMA 链接事件• QDMA@5 个周期（ or 1 个周期） QDMA@3

6 个周期


实验• 题目：

– 使用 channel0 ，实现数组间元素数据的传输• 要求：

– 数据的初始化在 main函数完成– DMA 数据传输子函数是线性汇编程序– 具体参见实验计划书

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