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使用 DMA模块降低 SPI通信过程中内核负荷 近期有客户出问题如何使用 Kinetis DMA 模块有效降低 SPI 通信过程中内核负荷，根据客户的 要求基于 TWR-K60D100M 板子和 TWR-MEM 板子做了一些测试，在此将测试情况与大家分享一下。 客户要求： K60 100MHz 芯片作为 SPI 主机读取片外 SPI Flash 存储器内容 （SPI Flash器件数据准备完成会 触发 K60 GPIO 中断），要求在 130~150 微秒之间读取九个不连续地址上的数据，每个地址需要读取 4 个字节，SPI 波特率为 5MHz。读取 SPI Flash 存储器，需要使用读取命令 （1 个字节）外加地址 （2 个 字节）。换言之，每读取一次K60 需要发送 7 个字节 （1 字节读取命令+2 字节地址+4 字节空读数 据）。同时要求降低内核负担。 实现方法： 使用 DMA 模块，其中一个DMA 通道 1 用来装载 SPI 传输 TX 数据 （触发源为SPI TFFF 符号，SPI FIFO 可装载），另外一个 DMA 通道 0 用来接收 SPI 数据 （触发源为SPI RFDF 符号，SPI 接收FIFO 非 空）。通过使用 DMA 引擎可以自动发起 SPI 传输，减少内核在 SPI 传输过程中的干预，达到降低内核工 作负荷的效果。SPI 模块采用中断方式。 测试平台： TWR-K60D100M， TWR-MEM， IAR ARM Workbench V6.60 TWR-MEM 板子供 SPI Flash 设备 （AT26DF081A），可以通过 TWR-K60D100M SPI2 模块进行访 问。 测试场景一 ： 读取 AT26DF081A 设备 ID 信息 AT26DF081A 设备供查询设备 ID 命令 0x9F，返回 4 个字节设备 ID 信息 (0x1F,0x45,0x01,0x00）。K60 作为 SPI 主机发出查询命令，之后执行 4 次空写入操作用来读出设备 ID 信息。测试中SPI 传输/接收数据帧大小设定为 1 个字节 （8bit）。由于DSPI 模块传输接收均供 4 级 FIFO，测试中使用两种方式进行 SPI 数据发送，一种方式使用DMA 通道发送读取设备 ID 查询命令和 4 次空写入数据，另一种方式通过执行代码 （需要内核干预）发送读取设备 ID 查询命令和 4 次空写入数 据。SPI 数据接收均使用 DMA 完成。为了便于测试使用DMA 模块是否降低内核负荷，在 DSPI 通信同 时，主程序在 While 循环中不停翻转 GPIO 引脚 PTD7。 测试流程图 （方法一:使用DMA CH1 发送 SPI 数据）： 测试结果 ： 执行一次读 ID 信息操作，需要花费 12.96us，其中内核处理中断的时间为 （2.56+2.72）= 5.28us。根据客户要求，依照此方法每次发送 3 个字节，接收 4 个字节，SPI 通信过程中内核负荷时间 比率为 (5.28/16.16) =32.7% 测试流程图 （方法二: 使用软件代码发送SPI 数据）：