Zigbee Journey (7): Кілька важливих базових експериментів CC2430 — передача DMA

ORing · Опубліковано 30.10.2014 23:22:16

1. З'єднання верхнього та нижнього рівнів

У попередньому розділі ми говорили про використання АЦП і аналізували датчик температури на чипі. У реальних проєктах кількість сенсорів часто велика, і потрібно обробляти значну кількість даних конвертації. Переміщення цих даних створить велике навантаження на процесор. Щоб звільнити процесор і дати йому енергію для інших завдань, може стати в пригоді DMA (Direct Memory Access~

Наступний вступ взято з навчального посібника Zigbee Technology Practice:

DMA — це скорочення від прямого доступу до пам'яті, що означає «прямий доступ до пам'яті». Це режим високошвидкісної передачі даних, у якому периферійні пристрої, такі як ADC/UART/RF трансивери та пам'ять, можуть обмінюватися даними безпосередньо під керуванням «DMA-контролера» без мінімального втручання процесора. Окрім невеликої обробки на початку та наприкінці передачі даних, процесор може виконувати й інші завдання під час передачі. Таким чином, CPU та ці дані працюють паралельно більшість часу. Внаслідок цього загальна ефективність системи може бути значно підвищена.

Як видно з вступу, DMA можна використовувати в багатьох ситуаціях. Цей експеримент передбачає лише найпростішу передачу DMA і має на меті продемонструвати загальне використання DMA. Щодо застосування ДМА в інших сценаріях, його буде реалізовано в комплексних експериментах у майбутньому.

2. Експеримент передачі DMA(1) Вступ до експерименту

Символи масивуsourceStringКонтент передається до масиву символів через DMAdestString, результат конвертації відображається на ПК через послідовний порт.

(2) Блок-схема програми

(3) Експериментальний вихідний код і аналіз/*
Експериментальний опис: Вміст sourceString символічного масиву передається до масиву символів destString через DMA, а результат конвертації відображається на ПК через послідовний порт.
*/

#include

#define led1 P1_0
#define led2 P1_1
#define led3 P1_2
#define led4 P1_3

/*用于配置DMA的结构体
-------------------------------------------------------*/
#pragma бітполя=перевернуті
typedef Struct
{
  Без підпису charSRCADDRH;          //源地址高8位
  Без підпису charSRCADDRL;          //源地址低8位
  Без підпису charDESTADDRH;       //目的地址高8位
  Без підпису charDESTADDRL;       //目的地址低8位
  Без підпису charVLEN :3;    //长度域模式选择
  Без підпису charЛЕНХ:5;    //传输长度高字节
  Без підпису charLENL :8;    //传输长度低字节
  Без підпису charРОЗМІР СЛОВА:1;    //字节（byte）或字（word）传输
  Без підпису charTMODE:2;    //传输模式选择
  Без підпису charТРИГ:5;    //触发事件选择
  Без підпису charSRCINC :2;    //源地址增量：-1/0/1/2
  Без підпису charDESTINC :2;    //目的地址增量：-1/0/1/2
  Без підпису charIRQMASK :1;    //中断屏蔽
  Без підпису charM8 :1;    //7或8bit传输长度，仅在字节传输模式下适用
  Без підпису charПРІОРИТЕТ:2;    //优先级
}DMA_CFG;
#pragma bitfields=за замовчуванням

/*系统时钟初始化
-------------------------------------------------------*/
Порожнечаxtal_init(Порожнеча)
{
  SLEEP &= ~0x04;          //都上电
  поки(! (SLEEP &0x40));    //晶体振荡器开启且稳定
  CLKCON &= ~0x47;          Виберіть кристалічний осцилятор на 32 МГц
  СОН |=0x04;
}

/*LED初始化
-------------------------------------------------------*/
Порожнечаled_init(Порожнеча)
{
  P1SEL =0x00;       P1 — це звичайний порт введення/виведення
  P1DIR |=0x0F;       P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 вихід

  led1 =1;             //关闭所有LED
  led2 =1;
  led3 =1;
  led4 =1;
}

/*UART0通信初始化
-------------------------------------------------------*/
ПорожнечаUart0Init(Без підпису charStopBits,Без підпису charПаритет)
{
P0SEL |=  0x0C;                //初始化UART0端口，设置P0.2与P0.3为外部设备IO口
PERCFG&= ~0x01;                Виберіть UART0 як першу опціональну позицію, тобто RXD до P0.2 і TXD до P0.3

U0CSR =0xC0;                   Встановіть режим UART і увімкніть акцептор

U0GCR =11;
U0BAUD =216;                   //设置UART0波特率为115200bps

U0UCR |= StopBits| Паритет;       //设置停止位与奇偶校验
}

/*UART0发送数据
-------------------------------------------------------*/
Порожнеча  Uart0Send(Без підпису charдані)
{
  поки(U0CSR&0x01); //等待UART空闲时发送数据
  U0DBUF = дані;
}

/*UART0发送字符串
-------------------------------------------------------*/
ПорожнечаUart0SendString(Без підпису char*s)
{
  поки(*s !=0)       //依次发送字符串s中的每个字符
Uart0Send(*s++);
}

/*主函数
-------------------------------------------------------*/
ПорожнечаГоловна(Порожнеча)
{
  DMA_CFG dmaConfig;    //定义配置结构体

  Без підпису charsourceString[]="Я — ДжерелоСтрунка!";    //源字符串
  Без підпису chardestString[розмір(джерелоРядок)] ="Я — найкраща Струна!";  //目的字符串

  chari;
  charпомилка=0;

  xtal_init();          //系统时钟初始化
  led_init();
  Uart0Init(0x00,0x00); //UART初始化

  Uart0SendString(sourceString);       //传输前的原字符数组
  Uart0SendString(destString);          //传输前的目的字符数组

  //配置DMA结构体
  dmaConfig.SRCADDRH=(Без підпису char)((Без підпису int)&sourceString >>8);    //源地址
  dmaConfig.SRCADDRL=(Без підпису char)((Без підпису int)&sourceString);

  dmaConfig.DESTADDRH=(Без підпису char)((Без підпису int)&destString >>8);    //目的地址
  dmaConfig.DESTADDRL=(Без підпису char)((Без підпису int)&destString);

  dmaConfig.VLEN=0x00;       //选择LEN作为传送长度

  dmaConfig.LENH=(Без підпису char)((Без підпису int)розмір(sourceString) >>8);  //传输长度
  dmaConfig.LENL=(Без підпису char)((Без підпису int)розмір(sourceString));

  dmaConfig.WORDSIZE=0x00;    //选择字节（byte）传送

  dmaConfig.TMODE=0x01;       //选择块传送（block）模式

  dmaConfig.TRIG=0;          Немає тригера (можна розуміти як ручне спускання)

  dmaConfig.SRCINC=0x01;    //源地址增量为1

  dmaConfig.DESTINC=0x01;    //目的地址增量为1

  dmaConfig.IRQMASK=0;       //DMA中断屏蔽

  dmaConfig.M8=0x00;          //选择8位长的字节来传送数据

  dmaConfig.PRIORITY=0x02;    //传输优先级为高


  DMA0CFGH=(Без підпису char)((Без підпису int)&dmaConfig >>8); //将配置结构体的首地址赋予相关SFR
  DMA0CFGL=(Без підпису char)((Без підпису int)&dmaConfig);

  DMAARM=0x01;                //启用配置

  DMAIRQ=0x00;                //清中断标志
  МАРЕК=0x01;                //启动DMA传输

  поки(! (DMAIRQ&0x01));             //等待传输结束

  для(i=0; i <розмір(джерелоString); i++) //校验传输的正确性
  {
якщо(джерелоРядок!=destString)
   error++;
  }

  якщо(помилка==0)                         //将结果通过串口传输到PC
  {
Uart0SendString("Вірно!");
Uart0SendString(destString);       //传输后的目的字符数组
  }
  інше
Uart0SendString(«Помилка!»);

  поки(1);
}

Основний процес використання ДМА такий:Налаштувати DMA → Увімкнути налаштування → Почніть передачу DMA → чекайте, поки завершиться трансфер DMA.Відповідно:
　　(1) Налаштувати DMA: По-перше, потрібно налаштувати DMA, але конфігурація DMA є особливою: замість прямого призначення значень деяким SFR, вона визначає структуру зовнішньо, присвоює їй значення, а потім призначає високі 8 бітів першої адреси цієї структуриDMA0CFGH, що дає йому нижчі 8 цифрDMA0CFGL。 (Детальні інструкції щодо конфігурації, будь ласка, зверніться до китайського посібника CC2430)
Поради щодо CC2430
Є два моменти, які слід уточнити щодо визначення конфігураційних структур у наведеному вище вихідному коді:
(1) Бітова область
При визначенні цієї структури використовується багато двокрапок (:), а потім число, яке називається «бітовим полем»:
Домен бітів означає, що інформація не повинна займати повний байт при збереженні, а займає лише кілька або один бінарний біт. Наприклад, при зберіганні перемикаючої величини існує лише два стани — 0 і 1, і можна використовувати однобітний бінарний код. Щоб зекономити місце для зберігання та спростити обробку, C надає структуру даних, яку називають «бітовим полем» або «бітовим полем». Так зване «бітове поле» ділить бінарні файли в байті на кілька різних областей і описує кількість бітів у кожній області. Кожен домен має доменне ім'я, що дозволяє виконувати операції за доменним ім'ям у програмі. Це дозволяє представляти кілька різних об'єктів у бінарному бітовому полі з байтами.
(2) Абстрактні спільні функції
Уважні читачі знайдуть, що призначення значення структурі часто передбачає присвоєння 16-бітного незнакового int-типу двом 8-бітним незнаковим значенням типу символу, а саме:
dmaConfig.SRCADDRH=(Без підпису char)((Без підпису int)&sourceString >>8);    //源地址
dmaConfig.SRCADDRL=(Без підпису char)((Без підпису int)&sourceString);

Для такого типу часто використовуваної функції можна абстрагувати її як загальну функцію, а саме:
#define SET_WORD(destH,destL,word)
  　　робити{
   　　destH=(Без підпису char)((Без підпису int)слово >>8);
   　　destL=(Без підпису char)((Без підпису int)слово);
  　　}поки(0)

У майбутньому, коли потрібно виконати подібну операцію розщеплення, ви можете викликати її напряму, наступним чином:
SET_WORD(dmaConfig.SRCADDRH, dmaConfig.SRCADDRL, &sourceString);

　　(2) Увімкнути конфігурацію: По-перше, перша адреса споруди&dmaConfigВерхні/низькі 8 біт призначаються SFR відповідно.DMA0CFGHіDMA0CFGL(де 0 позначає конфігурацію каналу 0, CC2430 містить 5 каналів DMA, тут використовується канал 0). ТакDMAARM.0Присвоїть значення 1, щоб увімкнути налаштування каналу 0 так, щоб канал 0 працював у робочому режимі.
　　(3) Увімкнути передачу DMA:ПраворучDMAREQ.0Присвоїть значення 1 для початку трансляції DMA каналу 0.
　　(4) Чекати на передачу DMA:Після передачі DMA каналу 0 спрацьовується переривання, і спрацьовується прапорець переривання каналу 0DMAIRQ.0буде автоматично встановлено на 1. Кожен символ двох рядків порівнюється, і результат верифікації надсилається на ПК.
(4) Експериментальні результати
Спочатку відкрийте інструмент налагодження послідовних портів, а потім запустіть налагодження CC2430, і з'явиться наступний екран:

Ви знайдетеdestStringКонтент повністю розкритийsourceStringнаповненим.
Готово~
3. Висновок
Цей розділ знайомить із використанням DMA, хоча це дуже просто, але, думаю, ви зрозуміли основне застосування DMA, і також можете спокійно аналізувати його, коли стикаєтеся зі складними сценаріями використання в майбутньому.
Незалежно від того, наскільки хороший десктоп, він зависає, і так само вбудована система неминуче застоюється. У наступному розділі ми представимо дуже ефективний метод систематичного скидання: watchdogs.

Zigbee Journey (7): Кілька важливих базових експериментів CC2430 — передача DMA

Пов'язані дописи