DSP原理学习笔记--第七章--增强直接存储器访问(EDMA)

第七章 增强直接存储器访问(EDMA)

DMA 数据传输

• 从 外部存储器 片内数据存储器
• 到 片内数据存储器 片内程序存储器 外部存储器
• 传输的实现： 由CPU控制实现数据传输，效率低 DMA直接存储器访问，效率高，不需CPU干预

EDMA的特点

• C621x/C671x/C64x特有
• EDMA控制器基于RAM结构
• 比DMA的增强之处如下：
  • 提供了16个通道
  • 由事件触发相应通道的传输
  • 通道优先级可设置
  • 支持不同结构数据的传输链接 独特的快速DMA(QDMA)

EDMA控制器的结构

• 参数RAM(PaRAM)，设置通道入口和重新加载的参数
• 事件和中断处理寄存器，使能或屏蔽事件、使能触发的类型、清除或处理中断
• 传输完成检测，检测是否完成数据传输，并提交新的传输或产生CPU中断
  

EDMA传输中的术语

• 数据单元(element)的传输：单个数据单元从源地址向目的地址传输
• 帧(frame)：1组数据单元组成1帧，帧中的数据单元可以连续存放，也可以间隔存放，帧一般用于1维传输
• 阵列(array)： 1组连续的数据单元组成1个阵列，阵列一般用于2维传输
• 块(block)：多个帧或多个阵列的数据组成1个数据块
• 1维传输：多个数据帧组成1个1维数据传输
• 2维传输：多个数据阵列组成1个2维数据传输，第1维是阵列中的数据单元，第2维是阵列的个数。

EDMA传输方式

单元同步1维传输(FS=0)

帧同步1维传输(FS=1)

阵列同步2维传输(FS=0)

块同步2维传输(FS=1)

同步事件

• 每个通道都与一个事件关联，由这些事件触发相应通道的传输，不能由多个事件触发
• 事件寄存器(ER)负责捕获所有的事件，事件使能寄存器(EER)控制每一个事件的使能/禁止
• 由事件信号的上升沿触发EDMA控制器
• 如果有多个事件同时发生，则由事件编码器进行排序

EDMA通道与同步事件的对应关系

EDMA的参数RAM

• 容量为2KB，总共可以存放85组EDMA传输控制参数，其内容包括三部分：
  • 16组EDMA通道入口参数，每组6个字
  • 用于重加载/链接的传输参数组，每组6个字
  • 空余“草稿区”，8个字节
• 一旦事件发生器捕捉到某个事件，控制寄存器将从参数RAM的16组入口参数中读取事件对应的控制参数，送往地址发生器，发起传输

EDMA参数存储结构

选项参数(Options Parameter)

选项参数寄存器

EDMA参数存储结构

• 源地址(SRC)/目标地址(DST)：32位，EDMA访问的起始源地址和目标地址，以字节为单位，通过OPT中的SUM/ DUM位设定对SRC/DST地址的修改方式。
• 数据单元计数(ELECNT)：存放1帧或1个阵列中的数据单元个数，有效范围1～65535。
• 帧/阵列计数(FRMCNT)：存放的是1-D数据传输中的帧计数，或是2-D数据传输中的阵列计数，最大值为65536。
• 数据单元/帧/阵列索引(Element/Frame/Array Index)：作为地址修改的索引值。数据单元索引只能应用于1-D传输，作为下一数据单元的地址偏移值(2-D传输不允许数据单元间隔存放)。帧/阵列索引用于控制下一帧/阵列的地址索引值。
• 数据计数的重加载(Element Count Reload)：用于在每帧最后一个数据元素传输之后，重新加载传输计数值。这一参数只应用于1-D传输中。
• 连接地址(Link Address)：当设定可选参数中LINK=1时，可以由连接地址确定下一个EDMA事件采用参数的装载/重装载地址，从而将多组EDMA传输参数形成EDMA传输链。

源地址参数的更新

目的地址参数的更新

EDMA的启动

两种方式启动EDMA：

• CPU启动EDMA/非同步的EDMA，CPU通过写事件置位寄存器(ESR)，强制触发对应事件，启动1个EDMA通道
• 由事件触发的EDMA，事件锁存器一旦捕获到一个触发事件，并且事件本身已被使能，那么该事件将启动传输操作

多组EDMA传输参数的连接 (linking)

将不同的EDMA传输参数连接起来，组成一个参数链，为同一个通道服务

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多个EDMA通道的链接(chaining)

• 由一个EDMA通道的传输结束触发另一个EDMA通道的传输
• 不同于EDMA连接(linking)，EDMA连接是利用多组参数依次重加载某一个EDMA通道参数
• 触发由当前通道的传输结束码对应的EDMA通道的传输

EDMA中断

• 所有16个通道共用一个中断信号EDMA_INT，
• 利用CIPR寄存器来判断发生了哪个事件
• 通道的传输结束代码TCC值与CIPR位一一对应，不同的通道可以有相同的TCC，所以不同的通道可以产生完全相同的中断，处理相同的服务程序。
  

EDMA中断

传输结束代码在TCC参数字段设置，允许的范围是0000b～1111b，直接与CIPR寄存器的低16 bit各个bit位对应。例如，TCC=1100b时，在传输结束后，CIPR12位被置1，此时如果CIER12=1，就会向CPU发出中断申请。

快速DMA(QDMA)

• 几乎支持EDMA的所有传输模式，不支持参数连接
• 两组寄存器，第二组是第一组的“伪映射”，每组包含5个寄存器，是C671x DSP搬移数据最有效的手段
  
  

QDMA的选项参数寄存器

QDMA传输要求采用帧同步(1-D)或块同步(2-D)，1次搬移1帧(1-D)或1块(2-D)数据，因此选项参数寄存器中的FS字段无意义。

快速DMA(QDMA)

一个典型的QDMA操作如下：
QDMA_SRC = SRC_ADDRESS;//设置源地址
QDMA_DST = DST_ADDRESS; //设置目标地址
QDMA_CNT = NUM; //设置阵列的帧计数
QDMA_IDX = 0x00000000; //不采用索引
QDMA_S_OPT = 0x21B80001; //设定帧同步,1维源,2维目
// 标,启动传输

示例：0702