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一粒金砂(初级)

TI C54xx DSP 十天速成讲义 <六> [复制链接]

实验六 DMA实验实验目的:学习DMA的原理的使用方法实验内容:用DMA方法接收McBSP接口语音芯片的数据 DMA是直接存储器存取,是一种传送不占用CPU处理时间的大批量数据传送的有效方式。我们用以下实例来说明它的应用:如果我们要做一个音频处理系统,需要连续用McBSP接口的语音芯片采集若干个样本进行处理,比如频谱分析、音频压缩等。本例假设要每采集256个样本进行一次处理。上例用的是查询方式,占用了所有CPU资源。可以用中断方式,结合前面的实验不难做到,请同学们自行完成。在这个实验中我们将介绍一个更有效的DMA传送方式。我们比较一下用中断方式和DMA方式的效率有何不同:一、中断方式:每当中缓冲串口接收一个16bit样本的数据,触发一次串口接收中断,将数据转移到一个256 word的数据接收缓冲区并计数。当计数达到256个,即缓冲区满时,将256个数据转移到数据处理存储区,并通知主程序进行处理。二、DMA方式:我们使用一个通道自动接收McBSP传来的数据并存入接收缓冲区,当缓冲区满时触发DMA中断,将256个数据传送到数据处理存储区,传送完毕触发通知主程序进行处理。由上比较可见,每接收一批样本,用中断方式将触发256次中断,也就是主程被打断256次去接收数据。而用DMA方式,只在全部256个样本全部接收完毕时发生一次中断,这时主程序应该已经处理完上一批的数据。进一步考虑,当数据处理完毕后还需要将数据送走,这时又可以采用另一个DMA通道完成这个任务,将CPU释放出来等待进行下一批样本的处理。事实上DMA传送并非比用CPU直接处理快,例如在内部存贮器之间传送时,用CPU需要2cycle/word,而用DMA要4cycle/word。DMA的优势在是把CPU解放出来做其它的事。以下是两个DMA通道与CPU协调工作的情况(阴影部分表示空闲)。 DMA0①①① CPU②③ ②③ ② DMA1 ④ ④            ①从McBSP接收数据 ②DMA中断,将数据从接收缓冲区转移到数据处理存储区 ③对对数据进行处理 ④将处理完的数据送走估计一下各步的时间,设采样频率是8kHz,CPU时钟频率100MHz。因此一个处理周期为1/8kHz*256=32ms。 ②传送256个点至少需要256word*2cycle/word=512cycle=5.12us。假设处理完后数据量不变,④需要256word*4cycle/word=1024 cycle=10.24us。 ③所需要的时钟周期取决于算法的复杂度了。计算好各步所需要的时钟周期,就可以根据情况灵活选择如何使用DMA,例如如果CPU有足够的空闲时间送走数据就不必要④;如果CPU仍然不足,就需要再增加个一个DMA来做②的任务。如果数据的输出也是从McBSP输出,还要用一个DMA通道进行McBSP的发送。总之要合适地使用DMA通道,使用不当也会使程序变得更加复杂,例如多个DMA通道优先级的问题等等。 C54x系列有6个DMA通道,但不同型号C54x系列DSP DMA通道的使用不全相同,如C5402只能将DMA通道用于内部数据存贮器之间传送、McBSP和HPI接口,而C5410可用于内部、外部数据、程序存贮器之间传送。详细介绍请参阅SPRU302 TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 5: Enhanced Peripherals和各DSP的数据手册。

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