Arduino 系列：Arduino Due 系列 (基于 ATSAM3X8E)_（19）.DMA控制器使用.docxVIP

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DMA控制器使用

什么是DMA控制器

DMA（DirectMemoryAccess，直接内存访问）控制器是一种硬件功能，允许外设或存储器之间直接传输数据，而无需CPU的干预。这使得CPU可以专注于其他任务，提高系统的整体效率。在基于ATSAM3X8E的ArduinoDue中，DMA控制器是其重要的特性之一，可以用于多种数据传输场景，如ADC采样、SPI通信、UART通信等。

DMA控制器的基本原理

DMA控制器的基本原理是通过硬件来管理数据传输。当CPU启动DMA传输后，DMA控制器会接管数据的传输过程，直到传输完成。这包括从源地址读取数据，然后将数据写入目标地址。整个过程中，CPU可以继续执行其他任务，而不必等待数据传输完成。

DMA控制器的优势

提高系统效率：CPU不需要在数据传输过程中介入，可以执行其他任务。

减少CPU负载：数据传输由硬件完成，减轻了CPU的负担。

降低功耗：减少CPU的介入可以降低系统的整体功耗。

实时性能：适用于需要实时数据传输的应用场景，如音频和视频流。

ArduinoDue的DMA控制器

ArduinoDue基于ATSAM3X8E微控制器，该微控制器集成了一个强大的DMA控制器。DMA控制器支持多种传输模式和触发源，可以灵活地配置以满足不同的应用需求。

DMA控制器的配置

在ArduinoDue中，DMA控制器的配置可以通过以下步骤完成：

启用DMA控制器：首先需要启用DMA控制器。

配置DMA通道：选择一个DMA通道并配置其传输参数，如源地址、目标地址、传输数据大小等。

设置传输触发源：配置DMA传输的触发源，如ADC采样完成、UART接收完成等。

启动DMA传输：启动DMA传输并监控传输状态。

启用DMA控制器

在ATSAM3X8E中，DMA控制器的启用需要通过设置DMAC寄存器。在ArduinoDue中，可以使用以下代码启用DMA控制器：

//启用DMA控制器

voidenableDMA(){

//启用DMA时钟

pmc_pmckr_tpmc_kcr=PMC-PMC_PCKR[PMC_PCKR_DMAC];

pmc_kcr.reg|=PMC_PCKRCSS(2)|PMC_PCKR_PRES(2);

PMC-PMC_PCKR[PMC_PCKR_DMAC]=pmc_kcr;

//启用DMA控制器

DMAC-DMAC_EN=DMAC_EN_ENABLE;

}

配置DMA通道

配置DMA通道需要设置多个寄存器，包括通道控制寄存器、源地址寄存器、目标地址寄存器、传输大小寄存器等。以下是一个配置DMA通道的示例：

//配置DMA通道

voidconfigureDMAChannel(uint32_tchannel,uint32_tsourceAddress,uint32_tdestinationAddress,uint32_ttransferSize){

//选择通道

DMAC-DMAC_CFG[channel]=DMAC_CFG_SOD|DMAC_CFG_SUSPEND;

//设置源地址

DMAC-DMAC_SADDR[channel]=sourceAddress;

//设置目标地址

DMAC-DMAC_DADDR[channel]=destinationAddress;

//设置传输大小

DMAC-DMAC_DSCR[channel]=0;//无描述符

DMAC-DMAC_CTRL[channel]=transferSize|DMAC_CTRL_BEATSIZE(0)|DMAC_CTRL_SRC-width(1)|DMAC_CTRL_DST_WIDTH(1)|DMAC_CTRL_SRC_PER(0)|DMAC_CTRL_DST_PER(0);

//启用通道

DMAC-DMAC_CHER=DMAC_CHER_ENA(channel);

}

设置传输触发源

设置传输触发源可以通过配置DMAC的通道控制寄存器中的SRC_PER和DST_PER字段来完成。以下是一个设置ADC触发源的示例：

//设置传输触发源

voidsetDMATriggerSource(uint32_tchannel,uint32_ttriggerSource){

//设置触发源

DMAC-DMAC_CFG[channel]|=triggerSource;

//启用通道

DMAC-DMA