DMA 驱动

[English]

概述

DMA（Direct Memory Access）直接内存访问是一种硬件机制，允许外设直接与内存进行数据传输，无需CPU干预。BK7239N 支持多个 DMA 通道，提供高效的数据传输解决方案，减少 CPU 负载，提高系统性能。

功能描述

多通道支持：支持多个 DMA 通道同时工作
内存到内存：支持内存到内存的数据传输
外设到内存：支持外设到内存的数据传输
内存到外设：支持内存到外设的数据传输
中断支持：支持传输完成中断
通道管理：支持 DMA 通道的分配和释放
传输配置：支持灵活的传输参数配置
状态监控：支持传输状态查询
低功耗：支持低功耗模式下的 DMA 管理

开发指引

初始化流程 - 调用 bk_dma_driver_init() 初始化 DMA 驱动 - 使用 bk_dma_alloc() 分配 DMA 通道 - 配置传输参数（源地址、目标地址、传输长度等） - 根据需要配置中断
基本使用 - 使用 bk_dma_set_src_addr() 设置源地址 - 使用 bk_dma_set_dest_addr() 设置目标地址 - 使用 bk_dma_set_transfer_len() 设置传输长度 - 使用 bk_dma_start() 启动传输
通道管理 - 使用 bk_dma_alloc() 分配通道 - 使用 bk_dma_free() 释放通道 - 使用 bk_dma_get_remain_len() 查询剩余传输长度
中断处理 - 注册传输完成中断回调 - 在中断中处理传输状态 - 根据需要启用/禁用中断

注意事项

确保在调用其他 DMA API 前先调用 bk_dma_driver_init()
DMA 通道分配需要在任务上下文中进行
传输地址需要确保内存对齐
使用中断模式时注意中断优先级设置
注意 DMA 传输的缓存一致性
低功耗模式下 DMA 可能被关闭，需要重新初始化

API 说明

主要 API 函数：

bk_dma_driver_init() - 初始化 DMA 驱动
bk_dma_driver_deinit() - 反初始化 DMA 驱动
bk_dma_alloc() - 分配 DMA 通道
bk_dma_free() - 释放 DMA 通道
bk_dma_set_src_addr() - 设置源地址
bk_dma_set_dest_addr() - 设置目标地址
bk_dma_set_transfer_len() - 设置传输长度
bk_dma_start() - 启动 DMA 传输
bk_dma_stop() - 停止 DMA 传输
bk_dma_get_remain_len() - 获取剩余传输长度
bk_dma_register_isr() - 注册中断服务函数
bk_dma_unregister_isr() - 注销中断服务函数
bk_dma_enable_interrupt() - 启用中断
bk_dma_disable_interrupt() - 禁用中断
bk_dma_clear_interrupt() - 清除中断标志
bk_dma_get_status() - 获取 DMA 状态
bk_dma_wait_finish() - 等待传输完成

示例代码

基本使用示例：

#include <driver/dma.h>

void dma_example(void)
{
    // 初始化 DMA 驱动
    bk_dma_driver_init();

    // 分配 DMA 通道
    dma_id_t dma_chan = bk_dma_alloc(0x1000);  // 用户ID
    if (dma_chan >= DMA_ID_MAX) {
        printf("DMA channel allocation failed\n");
        return;
    }

    // 准备数据
    uint8_t src_data[1024];
    uint8_t dst_data[1024];
    for (int i = 0; i < 1024; i++) {
        src_data[i] = i & 0xFF;
    }

    // 配置 DMA 传输
    bk_dma_set_src_addr(dma_chan, (uint32_t)src_data);
    bk_dma_set_dest_addr(dma_chan, (uint32_t)dst_data);
    bk_dma_set_transfer_len(dma_chan, 1024);

    // 启动传输
    bk_dma_start(dma_chan);

    // 等待传输完成
    bk_dma_wait_finish(dma_chan);

    // 释放通道
    bk_dma_free(0x1000, dma_chan);
}

中断处理示例：

static void dma_interrupt_handler(dma_id_t id, void *param)
{
    printf("DMA channel %d transfer complete\n", id);

    // 清除中断标志
    bk_dma_clear_interrupt(id);
}

void dma_interrupt_example(void)
{
    // 分配 DMA 通道
    dma_id_t dma_chan = bk_dma_alloc(0x1001);
    if (dma_chan >= DMA_ID_MAX) {
        return;
    }

    // 注册中断服务函数
    bk_dma_register_isr(dma_chan, dma_interrupt_handler, NULL);

    // 启用中断
    bk_dma_enable_interrupt(dma_chan);

    // 配置并启动传输
    uint8_t src[512], dst[512];
    bk_dma_set_src_addr(dma_chan, (uint32_t)src);
    bk_dma_set_dest_addr(dma_chan, (uint32_t)dst);
    bk_dma_set_transfer_len(dma_chan, 512);
    bk_dma_start(dma_chan);
}

外设到内存传输示例：

void dma_peripheral_to_memory_example(void)
{
    dma_id_t dma_chan = bk_dma_alloc(0x1002);
    if (dma_chan >= DMA_ID_MAX) {
        return;
    }

    // 配置外设到内存传输
    uint8_t buffer[256];
    bk_dma_set_src_addr(dma_chan, UART0_RX_ADDR);  // 外设地址
    bk_dma_set_dest_addr(dma_chan, (uint32_t)buffer);
    bk_dma_set_transfer_len(dma_chan, 256);

    // 启动传输
    bk_dma_start(dma_chan);

    // 等待传输完成
    while (bk_dma_get_remain_len(dma_chan) > 0) {
        // 等待传输完成
    }

    // 处理接收到的数据
    printf("Received %d bytes\n", 256);

    // 释放通道
    bk_dma_free(0x1002, dma_chan);
}

状态监控示例：

void dma_status_example(void)
{
    dma_id_t dma_chan = bk_dma_alloc(0x1003);
    if (dma_chan >= DMA_ID_MAX) {
        return;
    }

    // 配置传输
    uint8_t src[1024], dst[1024];
    bk_dma_set_src_addr(dma_chan, (uint32_t)src);
    bk_dma_set_dest_addr(dma_chan, (uint32_t)dst);
    bk_dma_set_transfer_len(dma_chan, 1024);

    // 启动传输
    bk_dma_start(dma_chan);

    // 监控传输状态
    while (1) {
        uint32_t remain_len = bk_dma_get_remain_len(dma_chan);
        dma_status_t status = bk_dma_get_status(dma_chan);

        printf("Remain: %d, Status: %d\n", remain_len, status);

        if (remain_len == 0) {
            printf("Transfer complete\n");
            break;
        }

        rtos_delay_milliseconds(10);
    }

    // 释放通道
    bk_dma_free(0x1003, dma_chan);
}

常见问题

通道分配失败：检查是否有可用通道、用户ID是否正确
传输失败：检查地址对齐、传输长度、源目标地址有效性
中断未触发：确认中断注册和启用，检查中断优先级设置
数据不一致：检查缓存一致性、内存屏障使用

实战示例

内存到内存高速传输

dma_id_t chan = bk_dma_alloc(0x1000);
bk_dma_set_src_addr(chan, (uint32_t)src_buf);
bk_dma_set_dest_addr(chan, (uint32_t)dst_buf);
bk_dma_set_transfer_len(chan, 4096);
bk_dma_start(chan);
bk_dma_wait_finish(chan);

常见错误码说明

BK_ERR_DMA_NOT_INIT：未调用 bk_dma_driver_init()
BK_ERR_DMA_INVALID_ID：DMA 通道 ID 非法
BK_ERR_DMA_CHANNEL_BUSY：DMA 通道忙
BK_ERR_DMA_TRANSFER_FAIL：DMA 传输失败