DSP 第四章 DMA

4.3.3
DMA寄存器—目的地址寄存器
1） 24位寄存器 2）通过全局控制寄存器中的DECDST，INCDST实现地址修 改以选通相应固定地址的通信信道 3）只能对该寄存器进行写操作
4.3.3
DMA寄存器—传输计数寄存器
1） 24位寄存器，反映传输字数 2）系统复位时，传输计数寄存器置0 3）完成一次传输，计数器减1，计数值 为0时，若TCINT=1，触发DMA中断 4）当计数寄存器值为0时，DMA通道 没有被挂起，计数寄存器将继续减少到 负值；通道的传输最大字数1000000h （167.77216万次）
4.3.3
DMA寄存器—全局控制寄存器
DMA通道控制寄存器 全局控制寄存器控制DMA的操作并反映DMA在每一个周期 内的变化状态。通过对全局控制器的特殊位的操作能够使得 源地址和目的地址增加、减少或者同步。系统复位时，DMA 控制寄存器的所有位都置0。
位 0-1 2-3 4 5 6 7 8-9 10 11 12-31
（6）Dபைடு நூலகம்A 传输计数方式：Bit 10
TC=0，计数器减为0，不停止DMA传输；为1，停止DMA传输 （7）DMA 传输计数中断：Bit 11
TCINT=0，传输结束后，DMA中断无效；为1，传输结束后， 启动DMA中断
4.3.3
DMA寄存器—源地址寄存器
1） 24位寄存器 2）通过全局控制寄存器中的DECSRC，INCSRC实现地 址修改以选通相应固定地址的通信信道 3）只能对该寄存器进行读操作
DMA 小结
1 DMA寄存器 DMA寄存器的位置 DMA全局控制寄存器的结构 DMA的初始化和启动设置 目的、源地址寄存器与传输寄存器间的关系 2 DMA的同步方式 无同步，源同步，目的同步，源和目的同步 3 DMA的操作过程 4 DMA的应用
.data 化过了，在程序中为了处理中断，只对 ST和IE进行了初始化）。 DMA .word 808000h ； DMA全局控制寄存器地址 RESET .word 0C40h ； DMA全局控制寄存器复位初始化值 CONTROL .word 0C43h ； DMA全局控制寄存器初始化 SOURCE .word ZERO ； 数据源地址DATA SOURCE ADDRESS DESTIN . word ARRAY ； 数据的目的地址 COUNT .word 128 ； 传输字的数目 .text START： LDP DMA ；装载数据页指针 LDI @DMA ，AR0 ；指向DMA全局控制寄存器 LDI @RESET，R0 ；复位DMA STI R0，*AR0 LDI @SOURCE，R0 ；初始化DMA源地址寄存器 STI R0，*+AR0(4) LDI @DESTIN，R0 ；初始化DMA目的地址寄存器 STI R0， *+AR0(6) LDI @COUNT，R0 ；初始化DMA传输计数器寄存器 STI R0，*+AR0(8) OR 400h，IE ；使能从DMA到CPU的中断 OR 2000h ，ST ；使能CPU全局中断 LDI @CONTROL，R0 ；初始化DMA全局控制寄存器 STI R0，*AR0 ；启动DMA传输 .END
4.3.4
DMA中断及同步机制—同步机制
（1）同步禁止，当SYNC=00 时，不产生同步，只要没有 冲突，DMA就可随时执行 读、写操作，所有的中断被 忽略，但DMA中的中断使能 位不会发生改变。
4.3.4
DMA中断及同步机制—同步机制
（2）源同步，当SYNC=01 时，DMA 将与源同步。 DMA接收一次中断执行一次 读操作。之后从总体上禁止 所有的DMA中断。
4.3.3 DMA寄存器
DMA具有4个寄存器。 全局控制寄存器：包含DMA通道的状态和模式信息。 源地址寄存器：包含将要被读出数据的存储器地址。 目的地址寄存器：包含将要被写入数据的存储器地址。 传输计数寄存器：包含将要被移动的块的大小。
808000h 808004h 808006h 808008h DMA全局控制寄存器 DMA源地址寄存器 DMA目的地址寄存器 DMA传输计数器
4.3.4
DMA中断及同步机制—同步机制
（3）目的同步，当SYNC=10 时，DMA与目的同步。开始 所有的中断都不考虑直到读 操作完成。直到DMA接收到 一次中断才执行一次写操 作，但读操作无须等待中 断。
4.3.4
DMA中断及同步机制—同步机制
（4）源和目的同步，当 SYNC=11时，DMA将与源和 目的同步，接收到中断时执 行读操作，下一次中断再执 行写操作。
4.3.1
DMA 控制器特性
能够对处理器的任意存储单元进行输入/输出操作（对片内存 储器、片外存储器和片内串口输入/输出操作）； DMA操作的同时并不影响CPU的传输速度。DMA控制器具有专用 的片内地址和数据总线，所有DMA通道的访问都由DMA控制器决 断，并占用DMA的专用总线； 存储器到存储器的单通道DMA传输，DMA通道由4个寄存器控制； 源地址寄存器和目的地址寄存器自动增减； 由内部（片内定时器、串行口）中断和外部中断（中断3-中 断0）来同步数据传输。
11 DMA处于工作忙碌中（读、写数据，等待源中断，目的中 断，同步操作）
（3）DMA 源地址改变模式：Bit 4 Bit 5
（4）DMA 目的地址改变模式：Bit 6 Bit 7
（5）DMA 同步控制方式：Bit 9 Bit 8
SYNC = 00 同步禁止，DMA不响应任何同步操作； = 01 源同步，中断允许执行读操作； = 01 目的同步，中断允许执行写操作； =11 源和目的同步，中断允许执行读、写操作。
例：利用DMA通道，将地址809800H开始的5个数据转存到地址809900H开始的地 址中，传输完向CPU发送一个中断。
分析： 全局寄存器的复位值： 0C50H 源地址寄存器：809800H 目的地址寄存器：809900H 传输寄存器：5 寄存器地址：808000H，808004H，808006H， 808008H 中断允许：IE=400H 中断相应：ST=2000H (GIE=‘1’)
名称 START STAT INCSRC DECSRC INCDST DECDST SYNC TC TCINT 保留
复位值 0-0 0-0 0 0 0 0 0-0 0 0 0-0
功
能
控制DMA启动、停止。停止时不会丢失任何数据。这两位的组合功能 显示DMA在每一个机器周期内的变化状态，这两位的组合功能与DMA状态 若INCSRC=1，则源地址每执行一次读操作后加1。 若DECSRC=1，源地址每执行一次读操作后减1，若DECSRC=INCSRC，则源地 址不被修改。 如果INCDST=1，则目的地址在每执行一次写操作后加1。 若DECDST=1，目的地址在每执行一次写操作后减1，若DECDST=INCDST，则 目的地址不被修改。 同步控制方式，具体操作见表2.30。 DMA计数器方式控制。若TC=0，当计数器减少到0时，不停止DMA；若TC=1， 当计数器减少到0时，停止DMA。 若TCINT=1，允许DMA中断；TCINT=0，DMA中断无效。 读作0
外部或内部存储器 DMA通道 临时寄存器 由DMA源地址寄存 器指向存储器 外部或内部存储器 由DMA目的地址 寄存器指向存储器
每次数据写入时，传输计数器的值减少。当传输计数器减至0时 块传输停止，最后一次传输的写操作完成后，DMA通道设置DMA控制 寄存器的传输计数器中断（TCINT）标志。 数据块传输完后，DMA控制器可以通过编程实现以下事件： ★停止传输，直到重新编程(TC=1)，设置传输计数器 ★继续传输数据（TC=0） ★产生一个中断信号告知CPU块传输已经完成（TCINT=1）
（3） DMA的字传输 读操作，DMA通道从源地址寄存器中读取一个字，把它写入DMA 通道的临时寄存器中。读操作后，源地址寄存器是否增加、减少或 保持不变取决于DMA全局控制寄存器的INCSRC或DECSRC位的设置。 写操作，DMA将临时寄存器中的值写入到目的地址寄存器指向的 目的地址。写操作后，目的地址寄存器增加减少或保持不变取决于 DMA全局控制寄存器的INCDRC或DECDRC位的设置。
4.3 DMA 控制器（Direct Memory Access）
DMA 是TMS320VC33的可编程外围设备，能够在存储器之 间传输大批量的数据，但不影响CPU操作，使得DSP可以与低速 外部存储器以及外围设备接口，而不降低CPU的运算能力，改进 了系统性能，提高了数据处理能力。 主要内容 DMA控制器的特性 DMA基本操作 DMA寄存器 DMA中断及同步机制 DMA初始化和重构
（2）STAT ：Bit 2 3 功能：DMA状态位，显示DMA在每一个机器周期内的变化状态 00 复位状态值，DMA在多次传输过程中处于保持。DMA is being held between DMA transfer （between a write and a read） 01 DMA在当前执行过程中（读、写）保持， DMA is being held in the middle of a DMA transfer （between a read and a write) 10 保留
CPU和DMA控制器的访问操作并行进行。 当CPU和DMA控制器请求同一资源时，CPU具有 更高优先级，即DMA的操作必须等到CPU释放 资源后执行。
4.3.4
DMA中断及同步机制—中断
（1）中断原则：DMA通道传输完毕后通过DMA的全局控制寄存 器的TCINT位发送一个中断给CPU，CPU中断使能寄存器的 EDINT位必须置位，从而允许CPU被DMA中断。 （2）可接收中断：外部中断、定时器、串行口的中断。 （3）DMA通过同步来实现对中断的接收。CPU中断控制寄存器 可以检测到所有的DMA中断，并对中断标志寄存器进行设置。
4.3.2 DMA基本操作
操作过程： （1） DMA的寄存器初始化 -----进行DMA传输前的准备（源地址寄存器、 目的地址寄存器、传输计数器、模式加载） （2） DMA的操作开始 -----启动DMA工作 （3） DMA的数据传输 -----完成数据传输
4.3.2 DMA基本操作
（1） DMA的寄存器初始化 将需要读出的存储器单元地址赋给DMA的源地址寄存器。 将需要写入的存储器单元地址赋给DMA的目的地址寄存器。 将需要传输的字长赋给传输计数器。 将DMA通道控制寄存器以适当的模式加载，通过中断的方式 同步DMA控制寄存器的读写。 （2） DMA的开始 设置DMA全局控制寄存器的START位，启动DMA控制器开始 工作。
4.3.2 DMA基本操作
一批数据需要从存储器的一个区域传传输到另一个区域 主要解决以下问题： （1） 数据从哪里来 ——源地址 （2） 数据到哪里去 ——目的地址 （3） 数据量有多少 ——计数器 （4） 传输如何进行 ——全局控制控制器
808000h 808004h 808006h 808008h DMA全局控制寄存器 DMA源地址寄存器 DMA目的地址寄存器 DMA传输计数器
（1）START ： Bit 0 1 功能：DMA开始控制位，保证安全退出DMA操作，不至于丢 失数据。 00 DMA完成当前正在进行的操作，禁止任何数据再次被读 入，取消所有悬挂的读写操作，进入复位，以便开始新的执行 任务 01 10 DMA保持，完成当前读、写后，不再进行任何操作 如果DMA的传输已经开始，则完成当前操作（读或写）； 如果传输还没有进行，则停止当前操作 11 DMA从复位状态或先前状态开始启动
4.3.4
DMA初始化和重构—同步机制
① 清除DMA的全局控制寄存器START位，使DMA处于保持状态。 ② 配置DMA全局控制寄存器(START=00)以及DMA源、目的寄存器和 传输计数器； ③ 启动DMA。
注意： ① 启动DMA之前应重新配置寄存器； ② DMA和CPU优先级关系，合理分配存储器； ③ 当应用中断同步时，必须确保每一个中断被接收，否则DMA将 无法完成一个数据块的传输； ④ 当执行串行口写/读数据时，需要读、写同步，以保证数据的 有效性； ⑤ DMA完成一组数据的传输后，设置DMA控制寄存器的TCINT位， IF寄存器的EDINT位必须置为1。