HC32F460 系列的 DMA 控制器
32 位微控制器
HC32F460 系列的 DMA 控制器
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摘要
本篇应用笔记主要介绍如何使用 HC32F460 系列芯片的 DMA 模块传输数据。
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DMA 简介
什么是 DMA？
DMA（直接内存访问控制器）功能块可以不通过 CPU 高速传输数据。使用 DMA 能提高系统性能。
DMA 的重要特征？
DMA 独立于 CPU 总线的总线，所以即便是在使用 CPU 总线的时候， DMA 也可进行传输操作。
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HC32F460 系列的 DMA
3.1
简介
HC32F460 系列 MCU 内部集成 DMAC 模块，能够在 CPU 不参与的情况下实现存储器之间，存储器和外围功能模块之间以及外围功能模块之间的数据交换。
3.2
说明
DMAC 总线独立于 CPU 总线，按照 AMBA AHB-Lite 总线协议传输。
拥有 2 个 DMA 控制单元，共 8 个独立通道，可以独立操作不同的 DMA 传输功能。两个控制单元受不同处理器控制，可以同时独立使用。每个通道的启动资源通过独立的触发源选择寄存器配置。每次请求传输一个数据块，数据块最小为 1 个数据，最多为 1024 个数据。每个数据的宽度可配置为 8bit，16bit，32bit。源地址和目标地址可以独立配置为固定、自增、自减、循环或偏移量的跳转。可产生 3 种中断：块传输完成中断，传输完成中断，传输错误中断。每种中断都可配置是否屏蔽。其中块传输完成，传输完成可作为事件输出，作为其他外围模块的触发源。支持连锁传输功能，可实现一次请求传输多个数据块。支持外部事件触发通道重置。不使用时可设置进入模块停止状态以降低功耗。
3.2.1 寄存器介绍
1) DMA_EN：DMA 使能寄存器，使能或关闭 DMA 模块。
2) DMA_CHEN：通道使能寄存器，使能或关闭 DMA 通道，bit0~3 分别对应一个通道。
3) DMA_INSTAT0~1：中断状态寄存器（传输请求溢出错误中断、传输错误中断、块传输完成中断、传输完成中断）。
4) DMA_INTMASK0~1：中断屏蔽寄存器，配置各中断是否屏蔽。
5) DMA_INTCLR0~1：中断复位寄存器，清空中断状态标志位。
6) DMA_RCFGCTL：通道重置寄存器，配置 DMA 重置后的相关参数，包括：剩余传输次数计数方式、目标/源地址重置方式、通道选择、链式传输等。
7) DMA_CHSTAT：通道状态观测寄存器。
8) DMA_TRGSEL0~3：触发源选择寄存器，配置各通道启动传输的触发源，配置前需打开PWR_FCG0 寄存器的 AOS 位。
9) DMA_TRGSELRC：通道重置触发源选择寄存器，配置启动通道重置的触发源。
10) DMA_SAR0~3：源地址寄存器，配置传输源地址。
11) DMA_DAR0~3：目标地址寄存器，配置传输目标地址。
12) DMA_DTCTL0~3：数据控制寄存器，配置传输次数和数据块大小。
13) DMA_RPT0~3：重复区域大小寄存器，配置源地址和目标地址重复区域大小。
14) DMA_RPTBB0~3: 重复区域大小寄存器 B，配置源地址和目标地址重复区域大小。
15) DMA_SNSEQCTL0~3: 源设备不连续地址传输控制寄存器，配置源地址跳转的地址偏移和源地址跳转的数据量
16) DMA_SNSEQCTLB0~3: 源设备不连续地址传输控制寄存器 B，配置源不连续区域地址间距和源地址跳转的数据量
17) DMA_DNSEQCTL0~3: 目标设备不连续地址传输控制寄存器，配置目标地址跳转的地址偏移量和数据量
18) DMA_DNSEQCTLB0~3: 目标设备不连续地址传输控制寄存器 B，配置目标不连续区域地址间距和目标地址跳转数据量
19) DMA_LLP0~3: 链指针寄存器，配置链指针
20) DMA_CHxCTL(x=0~3):通道控制寄存器
21) DMA_MONSARx ， DMA_MONDARx ， DMA_MONDTCTLx ， DMA_MONRPTx ，DMA_MONSNSEQCTLx，DMA_MONDNSEQCTLx：通道监视寄存器，DMA 每完成一次传输请求后更新
3.2.2 工作流程介绍
本章节主要介绍 DMA 传输模式的设置和运行流程。
1) 重载传输
该传输可以配置源地址、目标地址在增加/减少至寄存器配置的重复区域大小时重新返回至最初的地址设定值。重复区域的大小由寄存器 DMA_RPT DMA_CHxCTL.HSIZE 的设定值决定。
2) 不连续传输
该传输可以传输数量的数据后，地址将跳过偏移量，当地址重载与不连续跳转的条件同时满足时，执行地址重载。
3) 连锁传输
该传输当一个描述符的最后传输结束时，LLP 的下一个描述符将被从存储器中载入通道配置寄存器。等待下一次传输请求输入，开始新描述符的一次传输。或者根据寄存器 DMA_CHxCTLx.LLPRUN 的设置，在载入新描述符后直接开始一次传输。
4) 通道重置传输
通道重置功能，是指通过外围电路的事件请求来修改通道内部状态寄存器，重新配置下一次数据的传输方式。
5) 传输提前终止
传输过程中通道使能寄存器 DMA_CHEN.CHENx 保持有效，非连锁传输时，数据控制寄存器 DMA_DTCTLx 设定的传输次数完成后自动置为无效，连锁传输时，最后传输的传输次数完成后自动置为无效。传输过程中如果软件写 DMA_CHEN.CHENx 为 0，则 DMA将在完成当次数据读写后终止传输。
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样例代码
4.1
代码介绍
用户可根据上述的工作流程编写自己的代码来学习验证该模块，也可以直接通过华大半导体的网站下载到设备驱动库（Device Driver Library, DDL）的样例代码并使用其中的 DMA 的样例进行验证。
4.2 代码运行
用户可以通过华大半导体的网站下载到 HC32F460 的 DDL 的样例代码
（dmac_reload_address），并配合评估用板（EV-HC32F460-LQFP100-050-V1.1）运行相关代码学习使用 DMA 模块。以下部分主要介绍如何在评估板上运行 DMA 样例代码并观察结果：
－ 确认安装正确的 IAR EWARM v7.7 工具（请从 IAR 官方网站下载相应的安装包，并参考用户手册进行安装）。
－ 从华大半导体网站下载 HC32F460 DDL 代码。