一、承上啟下
上一節，我們講到了ADC的使用，并對片內溫度傳感器進行了采樣。在實際項目中，傳感器的數量往往很多，大量的轉換數據有待處理。對這些數據的移動將會給CPU帶來很大的負擔。為了解放CPU，讓它有精力去做其他的事兒，DMA（Direct Memory Access）就可以派上用場啦~
下面的介紹摘自《Zigbee技術實踐教程》：
DMA是direct memory access的縮寫，即“直接內存存取”。這是一種高速的數據傳輸模式，ADC/UART/RF收發器等外設單元和存儲器之間可以直接在“DMA控制器” 的控制下交換數據而幾乎不需要CPU的干預。除了在數據傳輸開始和結束時做一點處理外，在傳輸過程中CPU可以進行其他的工作。這樣，在大部分時間里，CPU和這些數據交互處于并行工作狀態。因此，系統的整體效率可以得到很大的提高。
從介紹中可以看出，DMA在很多場景中都可以使用。本實驗僅涉及最簡單的DMA傳輸，目的在于展示DMA的通用使用流程。至于DMA在其他情景中的應用，以后會在綜合性的實驗中實現。
二、DMA傳輸實驗
（1）實驗簡介
將字符數組 sourceString 的內容通過DMA傳輸到字符數組 destString 中，轉換結果通過串口顯示到PC上。
（2）程序流程圖
（3）實驗源碼及剖析
/*
實驗說明：將字符數組sourceString的內容通過DMA傳輸到字符數組destString中，轉換結果通過串口顯示到PC上。
*/
#include
#define led1 P1_0
#define led2 P1_1
#define led3 P1_2
#define led4 P1_3
/*用于配置DMA的結構體
-------------------------------------------------------*/
typedef struct
{
unsigned char SRCADDRH; //源地址高8位
unsigned char SRCADDRL; //源地址低8位
unsigned char DESTADDRH; //目的地址高8位
unsigned char DESTADDRL; //目的地址低8位
unsigned char VLEN :3; //長度域模式選擇
unsigned char LENH :5; //傳輸長度高字節
unsigned char LENL :8; //傳輸長度低字節
unsigned char WORDSIZE :1; //字節（byte）或字（word）傳輸
unsigned char TMODE :2; //傳輸模式選擇
unsigned char TRIG :5; //觸發事件選擇
unsigned char SRCINC :2; //源地址增量：-1/0/1/2
unsigned char DESTINC :2; //目的地址增量：-1/0/1/2
unsigned char IRQMASK :1; //中斷屏蔽
unsigned char M8 :1; //7或8bit傳輸長度，僅在字節傳輸模式下適用
unsigned char PRIORITY :2; //優先級
}DMA_CFG;
/*系統時鐘初始化
-------------------------------------------------------*/
void xtal_init(void)
{
SLEEP &= ~0x04; //都上電
while(!(SLEEP & 0x40)); //晶體振蕩器開啟且穩定
CLKCON &= ~0x47; //選擇32MHz 晶體振蕩器
SLEEP |= 0x04;
}
/*LED初始化
-------------------------------------------------------*/
void led_init(void)
{
P1SEL = 0x00; //P1為普通 I/O 口
P1DIR |= 0x0F; //P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 輸出
led1 = 1; //關閉所有LED
led2 = 1;
led3 = 1;
led4 = 1;
}
/*UART0通信初始化
-------------------------------------------------------*/
void Uart0Init(unsigned char StopBits,unsigned char Parity)
{
P0SEL |= 0x0C; //初始化UART0端口，設置P0.2與P0.3為外部設備IO口
PERCFG&= ~0x01; //選擇UART0為可選位置一,即RXD接P0.2,TXD接P0.3
U0CSR = 0xC0; //設置為UART模式,并使能接受器
U0GCR = 11;
U0BAUD = 216; //設置UART0波特率為115200bps
U0UCR |= StopBits|Parity; //設置停止位與奇偶校驗
}
/*UART0發送數據
-------------------------------------------------------*/
void Uart0Send(unsigned char data)
{
while(U0CSR&0x01); //等待UART空閑時發送數據
U0DBUF = data;
}
/*UART0發送字符串
-------------------------------------------------------*/
void Uart0SendString(unsigned char *s)
{
while(*s != 0) //依次發送字符串s中的每個字符
Uart0Send(*s++);
}
/*主函數
-------------------------------------------------------*/
void main(void)
{
DMA_CFG dmaConfig; //定義配置結構體
unsigned char sourceString[]="I'm the sourceString!\r\n"; //源字符串
unsigned char destString[sizeof(sourceString)]="I'm the destString!\r\n"; //目的字符串
char i;
char error=0;
xtal_init(); //系統時鐘初始化
led_init();
Uart0Init(0x00,0x00); //UART初始化
Uart0SendString(sourceString); //傳輸前的原字符數組
Uart0SendString(destString); //傳輸前的目的字符數組
//配置DMA結構體
dmaConfig.SRCADDRH=(unsigned char)((unsigned int)&sourceString >> 8); //源地址
dmaConfig.SRCADDRL=(unsigned char)((unsigned int)&sourceString);
dmaConfig.DESTADDRH=(unsigned char)((unsigned int)&destString >> 8); //目的地址
dmaConfig.DESTADDRL=(unsigned char)((unsigned int)&destString);
dmaConfig.VLEN=0x00; //選擇LEN作為傳送長度
dmaConfig.LENH=(unsigned char)((unsigned int)sizeof(sourceString) >> 8); //傳輸長度
dmaConfig.LENL=(unsigned char)((unsigned int)sizeof(sourceString));
dmaConfig.WORDSIZE=0x00; //選擇字節（byte）傳送
dmaConfig.TMODE=0x01; //選擇塊傳送（block）模式
dmaConfig.TRIG=0; //無觸發(可以理解為手動觸發）
dmaConfig.SRCINC=0x01; //源地址增量為1
dmaConfig.DESTINC=0x01; //目的地址增量為1
dmaConfig.IRQMASK=0; //DMA中斷屏蔽
dmaConfig.M8=0x00; //選擇8位長的字節來傳送數據
dmaConfig.PRIORITY=0x02; //傳輸優先級為高
DMA0CFGH=(unsigned char)((unsigned int)&dmaConfig >> 8); //將配置結構體的首地址賦予相關SFR
DMA0CFGL=(unsigned char)((unsigned int)&dmaConfig);
DMAARM=0x01; //啟用配置
DMAIRQ=0x00; //清中斷標志
DMAREQ=0x01; //啟動DMA傳輸
while(!(DMAIRQ&0x01)); //等待傳輸結束
for(i=0;i
{
if(sourceString[i]!=destString[i])
error++;
}
if(error==0) //將結果通過串口傳輸到PC
{
Uart0SendString("Correct!");
Uart0SendString(destString); //傳輸后的目的字符數組
}
else
Uart0SendString("Error!");
while(1);
}
使用DMA的基本流程是：配置DMA → 啟用配置 → 啟動DMA傳輸 → 等待DMA傳輸完畢。下面分別介紹：
（1）配置DMA：首先必須配置DMA，但DMA的配置比較特殊：不是直接對某些SFR賦值，而是在外部定義一個結構體，對其賦值，然后再將此結構體的首地址的高8位賦給 DMA0CFGH，將其低8位賦給 DMA0CFGL。（關于配置結構體中的詳細說明，請參考CC2430中文手冊）
CC2430 小貼士
關于上面源碼中對配置結構體的定義，需做兩點說明：
（1）位域
在定義此結構體時，用到了很多冒號（:），后面還跟著一個數字，這種語法叫“位域”：
位域是指信息在存儲時，并不需要占用一個完整的字節， 而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態， 用一位二進位即可。為了節省存儲空間，并使處理簡便，C語言提供了一種數據結構，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節中的二進位劃分為幾個不同的區域， 并說明每個區域的位數。每個域有一個域名，允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節的二進制位域來表示。
（2）抽象出常用函數
細心的讀者會發現，在對結構體賦值時，經常會涉及到將一個16位unsigned int 類型值分別賦予兩個8位的unsigned char類型值，處理方法如下：
dmaConfig.SRCADDRH=(unsigned char)((unsigned int)&sourceString >> 8); //源地址
dmaConfig.SRCADDRL=(unsigned char)((unsigned int)&sourceString);
對于這類經常會用到的函數，我們不妨抽象出來作為一個通用函數，如下：
#define SET_WORD(destH,destL,word)
do{
destH=(unsigned char)((unsigned int)word >> 8);
destL=(unsigned char)((unsigned int)word);
}while(0)
以后每當你需要進行類似的分割操作時，直接調用即可，如下所示：
SET_WORD(dmaConfig.SRCADDRH, dmaConfig.SRCADDRL, &sourceString);
（2）啟用配置：首先將結構體的首地址 &dmaConfig 的高/低8位分別賦給SFR DMA0CFGH 和 DMA0CFGL（其中的0表示對通道0配置，CC2430包含5個DMA通道，此處使用通道0）。然對 DMAARM.0 賦值1，啟用通道0的配置，使通道0處于工作模式。
（3）開啟DMA傳輸：對 DMAREQ.0 賦值1，啟動通道0的DMA傳輸。
（4）等待DMA傳輸完畢：通道0的DMA傳輸完畢后，就會觸發中斷，通道0的中斷標志 DMAIRQ.0 會被自動置1。然后對兩個字符串的每一個字符進行比較，將校驗結果發送至PC。
（4）實驗結果
首先打開串口調試工具，然后開啟CC2430調試，就會出現如下畫面：
你會發現 destString 的內容已經完全被 sourceString 所填充。
Done~
三、結語
本節介紹了DMA的使用方法，盡管很簡單，但是我想大家已經明白了DMA的基本用法，以后遇到其復雜的使用情景，也可比較淡定的分析。
再好的臺式機都會出現死機的狀況，同樣，一個嵌入式系統也難免會陷入停滯狀態。下一節，我們將介紹一種非常有效的系統復位方法：看門狗。