arcs/arcs-sdk/samples/drivers/hal/dma

DMA 示例

本示例演示如何使用 DMA 进行内存到内存（M2M）数据传输，包括初始化源和目标缓冲区、配置 DMA 通道、传输数据并验证传输结果。

📖 示例说明

功能演示

本示例演示以下功能：

• 内存到内存传输：使用 DMA 将数据从源缓冲区传输到目标缓冲区
• DMA 通道配置：配置 DMA 传输宽度、突发大小、地址递增等参数
• 事件回调机制：注册并处理 DMA 传输完成事件
• 传输验证：使用内存比较验证数据传输的正确性
• 缓存同步：支持 DMA 传输的缓存一致性管理

硬件要求

• ARCS 系列开发板
• USB 转串口工具（用于查看日志输出）

🚀 快速开始

1. 构建项目

在示例目录下执行构建脚本：

cd samples/drivers/dma
./build.sh

或者在 SDK 根目录执行：

./build.sh -S samples/drivers/dma -C

构建成功后，会在 build 目录下生成 arcs.bin 文件。

cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x1000 build/arcs.bin -C arcs

参数说明：

• -s /dev/ttyUSB0：串口设备路径（根据实际情况修改）
• -b 3000000：烧录波特率
• 0x1000：烧录起始地址
• build/arcs.bin：烧录固件路径

💡 详细烧录步骤请参考 {ref}快速开始 - 烧录运行 <flashing>。

3. 查看输出

烧录完成后，复位开发板，通过串口工具（如 minicom）查看日志输出。

🔧 配置说明

项目配置

本示例在 prj.conf 中配置：

CONFIG_MEM_CONFIG=y

DMA 参数配置

参数	值	说明
MaxLen	1024	缓冲区最大长度（单位：32位字）
SourceLen	1023	源缓冲区大小
ReceiveLen	1023	目标缓冲区大小
UnitLen	4	单位长度（字节）
SRC_MASTER_SEL	0	源主设备选择（AP 仅支持 Master 0）
DST_MASTER_SEL	0	目标主设备选择（AP 仅支持 Master 0）

DMA 传输配置

本示例配置的 DMA 传输参数：

DMA_configure_check(&ch, 
                    DMA_WIDTH_WORD,      // 源宽度：32位字
                    DMA_BSIZE_16,        // 源突发大小：16
                    DMA_WIDTH_BYTE,      // 目标宽度：字节
                    DMA_BSIZE_64,        // 目标突发大小：64
                    false,               // 地址递增模式
                    DMA_CACHE_SYNC_AUTO); // 自动缓存同步

📋 代码解析

关键代码段

1. DMA 初始化

int main(int argc, char **argv)
{
    // 初始化 DMA 控制器
    dma_initialize();
    printf("Hello, world! dma\n");
    
    // 配置 DMA 传输
    uint8_t ch = 0;  // ch可取0-DMA_NUMBER_OF_CHANNELS
    DMA_configure_check(&ch, DMA_WIDTH_WORD, DMA_BSIZE_16, 
                        DMA_WIDTH_BYTE, DMA_BSIZE_64, 
                        false, DMA_CACHE_SYNC_AUTO);
    return 0;
}

2. 缓冲区初始化

void DMA_mem_int(uint32_t total_bytes)
{
    DMA_Src_Buf_Gen((uint8_t *)SourceBuf, total_bytes);
    DMA_Dst_Buf_Gen((uint8_t *)DestinBuf, total_bytes);
}

// 生成源缓冲区内容（顺序填充0~255）
static void DMA_Src_Buf_Gen(uint8_t *buffer, uint32_t size)
{
    int i;
    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        buffer[i] = i % 256;
    }
}

// 生成目的缓冲区内容（填充平方值 % 256）
static void DMA_Dst_Buf_Gen(uint8_t *buffer, uint32_t size)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        buffer[i] = (i * i) % 256;
    }
}

3. DMA 事件回调

static void DMA_DrvEvent(uint32_t event_info, uint32_t xfer_bytes, uint32_t usr_param)
{
    printf("[%s]: event = %d, channel = %d, xfer_bytes = %d\r\n", __func__,
           event_info & 0xFF, (event_info >> 8) & 0xFF, xfer_bytes);
    DMAEvent = event_info & 0xFF;
}

4. 等待 DMA 完成

static void DMA_Waiting(void)
{
    while (1)
    {
        if (DMAEvent & DMA_EVENT_TRANSFER_COMPLETE)
        {
            DMAEvent &= (~DMA_EVENT_TRANSFER_COMPLETE);
            break;
        }
    }
}

5. DMA 通道配置

// 申请 DMA 通道
uint8_t ch = dma_channel_select(pch, DMA_DrvEvent, 0, cache_sync);
if (ch == DMA_CHANNEL_ANY)
{
    printf("[FAILED] NO free DMA channel!!\r\n");
    return false;
}

// 配置 DMA 通道
stat = dma_channel_configure(ch, src_addr, dst_addr, 
                             total_bytes / WIDTH_BYTES(src_width),
                             control, config_low, config_high, 0, 0);

if (stat == -1)
{
    printf("[FAILED] dma_channel_configure error.\r\n");
    dma_channel_disable(ch, true);
    return false;
}

6. 传输验证

// 比较内存，判断是否传输一致
if (memcmp(SourceBuf, DestinBuf, total_bytes) == 0)
{
    printf("Memory compare success\n");
    return true;
}
else
{
    printf("[%s FAILED] channel %d, Memory compare error !!!!!\r\n", 
           __func__, ch);
    return false;
}

🔍 预期输出

程序运行后，串口将输出以下日志：

Hello, world! dma
SourceBuf: DD CC BB AA 
DestinBuf (Before): 00 99 88 77 
[DMA_DrvEvent]: event = 1, channel = 0, xfer_bytes = 4092
After DMA transfer:
DestinBuf (After ): DD CC BB AA 
Memory compare success

输出说明：

• Hello, world! dma：程序启动信息
• SourceBuf：源缓冲区数据（传输前）
• DestinBuf (Before)：目标缓冲区数据（传输前）
• [DMA_DrvEvent]：DMA 传输完成事件回调
  • event = 1：传输完成事件
  • channel = 0：使用的 DMA 通道号
  • xfer_bytes = 4092：传输的字节数（1023 × 4）
• DestinBuf (After)：目标缓冲区数据（传输后）
• Memory compare success：内存比较成功，数据传输正确

⚠️ 注意事项

1. 烧录地址：

   • 本示例的烧录地址为 0x1000

2. DMA 传输宽度：

   • 源宽度：DMA_WIDTH_WORD（32位字）
   • 目标宽度：DMA_WIDTH_BYTE（字节）

3. 突发大小：

   • 源突发大小：DMA_BSIZE_16（16）
   • 目标突发大小：DMA_BSIZE_64（64）

4. 地址模式：

   • addr_dec = false：使用地址递增模式
   • addr_dec = true：使用地址递减模式（本示例未使用）

5. 缓存同步：

   • DMA_CACHE_SYNC_AUTO：自动处理缓存一致性
   • DMA 传输时需要确保 CPU 缓存与内存数据同步

6. 传输大小计算：

   • 总传输字节数：SourceLen × UnitLen = 1023 × 4 = 4092 字节
   • DMA 传输单元数：total_bytes / WIDTH_BYTES(src_width)

7. 通道管理：

   • 使用前需要通过 dma_channel_select() 申请通道
   • 使用后可以通过 dma_channel_disable() 释放通道
   • 通道号范围：0 到 DMA_NUMBER_OF_CHANNELS - 1

8. 错误处理：

   • 检查通道申请是否成功（是否返回 DMA_CHANNEL_ANY）
   • 检查通道配置是否成功（是否返回 -1）
   • 传输完成后验证数据正确性