ADSP2116中DMA的應(yīng)用

時(shí)間：2024-07-26 06:54:08 理工畢業(yè)論文我要投稿

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摘要：直接內(nèi)存存取(DMA)是DSP芯片中用于快速數(shù)據(jù)交換的重要技術(shù),文中對(duì)AD公司的浮點(diǎn)系列芯片ADSP2116x中DMA的應(yīng)用方法作了詳細(xì)介紹，同時(shí)重點(diǎn)介紹了鏈?zhǔn)紻MA的操作方法，給出了一些實(shí)際應(yīng)用中的例子。

１　ＤＭＡ概述

直接內(nèi)存存取（ＤＭＡ）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提高運(yùn)行效率的一項(xiàng)重要技術(shù)。它可以在ＣＰＵ運(yùn)行指令的同時(shí)，使系統(tǒng)從外部存儲(chǔ)器或設(shè)備中存取數(shù)據(jù)?也可以在核心處理器不參與的情況下由專用的ＤＭＡ設(shè)備存取數(shù)據(jù)。

對(duì)于ＤＳＰ芯片來(lái)講，ＤＭＡ的作用尤為重要。眾所周知，ＤＳＰ芯片主要面向?qū)崟r(shí)信號(hào)處理?其核心運(yùn)算部件具有很高的運(yùn)算速度，常以ＭＦＬＯＰＳ（每秒百萬(wàn)次浮點(diǎn)運(yùn)算）來(lái)衡量。ＡＤＳＰ２１１６ｘ的速度為６００ＭＦＬＯＰＳ?此速度是以存儲(chǔ)在芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器中的程序和數(shù)據(jù)為前提的。在ＤＳＰ內(nèi)部，一般采用多總線的哈佛結(jié)構(gòu)?數(shù)據(jù)總線和程序總線相互獨(dú)立，即指令的存取和數(shù)據(jù)的存取并行不悖，另外，在ＡＤ-ＳＰ２１１６ｘ內(nèi)部還有各種接口總線，可用以提高數(shù)據(jù)的流通能力，而在芯片的外部，所有的總線都被合并在一起了。為了發(fā)揮ＤＳＰ核心運(yùn)算單元的高速運(yùn)算能力，必須先把外部數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡瑑?nèi)存儲(chǔ)器中。使用ＤＭＡ操作可以減少核心處理器的負(fù)擔(dān)，提高運(yùn)算速度。另一方面，ＤＳＰ系統(tǒng)總要與各種外部信號(hào)打交道?它從外部輸入數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)各種算法處理后，還要輸出給其它外部設(shè)備。不僅如此，對(duì)于很多應(yīng)用系統(tǒng)?數(shù)據(jù)的輸入和輸出常常是連續(xù)不斷的。試想?若用ＤＳＰ的核心部件完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出，將無(wú)法發(fā)揮ＤＳＰ的高速運(yùn)算能力。而ＡＤ公司的ＡＤＳＰ２１１６ｘ系列則集成了ＤＭＡ控制器，從而可用ＤＭＡ來(lái)完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。

高效的ＤＳＰ系統(tǒng)通常采用圖１所示的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的內(nèi)部帶有輸入、輸出緩沖區(qū)，而數(shù)據(jù)的獲得則依靠ＤＭＡ控制器。這樣，核心運(yùn)算單元就可以專門進(jìn)行信號(hào)處理，而將外界數(shù)據(jù)的獲取交給ＤＭＡ來(lái)完成。

２　ＡＤＳＰ２１１６ｘ中的ＤＭＡ

２．１ＡＤＳＰ２１１６ｘ中ＤＭＡ的數(shù)據(jù)傳輸類型

ＡＤＳＰ２１１６ｘ中的ＤＭＡ包含１４條獨(dú)立通道，可完成下列類型的數(shù)據(jù)傳輸操作：

●片內(nèi)存儲(chǔ)器與片外存儲(chǔ)器或片外設(shè)備之間的傳輸操作；

●片內(nèi)存儲(chǔ)器與其它ＡＤＳＰ２１１６ｘ的片內(nèi)存儲(chǔ)器之間的傳輸操作；

●片內(nèi)存儲(chǔ)器與主處理器之間的傳輸操作；

●片內(nèi)存儲(chǔ)器與串行口之間的傳輸操作；

●片內(nèi)存儲(chǔ)器與Ｌｉｎｋ口之間的傳輸操作；

●片內(nèi)存儲(chǔ)器與ＳＰＩ口之間的傳輸操作；

●片外存儲(chǔ)器與片外設(shè)備之間的傳輸操作。

２．２ＡＤＳＰ２１１６ｘ中與ＤＭＡ有關(guān)的寄存器

ＤＭＡ的編程實(shí)際上是通過(guò)內(nèi)部核心處理單元或外部主機(jī)對(duì)片內(nèi)有關(guān)的Ｉ／Ｏ寄存器設(shè)置來(lái)完成的，與ＤＭＡ有關(guān)的Ｉ／Ｏ寄存器如表１所列。控制寄存器主要用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颉?shù)據(jù)格式、是否鏈?zhǔn)降炔僮鳎粎?shù)寄存器用來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡刂贰?shù)目等信息；數(shù)據(jù)緩存器則主要用來(lái)緩存?zhèn)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸率。這些Ｉ／Ｏ寄存器都被映射到片內(nèi)存儲(chǔ)器的前２５６個(gè)地址上。

表1 ADSP2116x中的DMA緩存器

DMA通道號(hào)控制寄存器參數(shù)寄存器數(shù)據(jù)緩存器說(shuō) 明0SPCTL0II0A,IM0A,CP0A,GP0ARX0A,TX0A串口0A1II0B,IM0B,C0B,CP0B,GP0BRX0B,TX0B串口0B2SPCTL1II1A,IM1A,C1A,CP1A,GP1ARX1A,TX1A串口1A3II1B,IM1B,C1B,CP1B,GP1BRX1B,TX1B串口1B4SPCTL2II2A,IM2A,C2A,CP2A,GP2ARX2A,TX2A串口2A5II2B,IM2B,C2B,CP2B,GP2BRX2B,TX2B串口2B6SPCTL3II3A,IM3A,C3A,CP3A,GP3ARX3A,TX3A串口3A7II3B,IM3B,C3B,CP3B,GP3BRX3B,TX3B串口3B8LCTLSPICTLIILB1,IMLB1,CLB1,CPLB1,GPLB1 IISTX,IMSRX,CSRX,GPSRXLUBF0 SPIRXLink0口SPI發(fā)送口9IILB1,IMLB1,CLB1,CPLB1,GPLB1 IISTX,IMSTX,CSTX,GPSTXLUBF1 SPITXLink1口SPI發(fā)送口10DMAC10IIEP0,IMEP0,CEP0,CPEP0,GPEP0,EIEP0,EMEP0,ECEP0EPB0外部接口011DMAC11IIEP1,IMEP1,CEP1,CPEP1,GPEP1,EIEP1,EMEP1,ECEP1EPB1外部接口112DMAC12IIEP2,IMEP2,CEP2,CPEP2,GPEP2,EIEP2,EMEP2,ECEP2EPB2外部接口213DMAC13GPEP3,EIEP3,CEP3,CPEP3,GPEP3,EIEP3,EMEP3,ECEP3EPB3外部接口3

２．３ＡＤＳＰ２１１６ｘ中ＤＭＡ一般傳輸過(guò)程的設(shè)置

ＤＭＡ一般傳輸過(guò)程的設(shè)置步驟如下：

（１）設(shè)置對(duì)應(yīng)通道的參數(shù)寄存器?

（２）設(shè)置對(duì)應(yīng)通道的ＤＭＡ控制寄存器，并將其中的ＤＭＡ使能位設(shè)為有效?

（３）開(kāi)始ＤＭＡ數(shù)據(jù)傳輸?

（４）ＤＭＡ傳輸結(jié)束后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的中斷，并通過(guò)程序?qū)χ袛噙M(jìn)行處理。

２．４ＡＤＳＰ２１１

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