[0x100] 特性概述

• DMAC是高级微控总线结构(AMBA),通过两个主AHB总线传输数据，一个备AHB总线编程控制；
• 共有 两个通道DMAC，每次可以缓存4字(8字节)；
• 支持 16个 DMA单向的请求信道，且每个信道可以为终端计数和传输错误生成独立的中断掩码；
• 支持可编程的 单独DMA请求 或者 爆发DMA请求；
• 支持内存->内存、内存->外设、外设->内存、外设->外设的传输；
• 链表的聚集与发散的DMA支持；
• DMA 信道优先级 信道0 优先级最高，信道7 优先级最低，高优先级信道先服务；
• 源和目标的递增或非递增寻址；
• FIFO方式的可编程的突发DMA传输容量；
• 支持 大端或者小端 的 8位/16位/32位的传输事项，默认为小端模式；
• 独立与联合的DMA错误与DMA请求计数，形成三种中断DMACINTTC、DMACINTERR、DMACINTR；
• RAW 中断状态 优先于 中断掩码；
• 拥有集成的测试寄存器和操作系统自动配置的标识寄存器；
  

[0x200] 操作条件

1. 已经激活的DMA channel 且 channel enable 为 高电平时，不能执行写操作，不能重新编程；
2. 如果 源位宽 小于目标位宽，传输数据容量必须是源位宽的倍数，且为目标位宽的整数倍；
3. 需指定 DMACLSREQ or DMACLBREQ 为源/目的位宽的整数倍，否则将放弃数据并会引发 ”UNPREDICTABLE “；
4. 寄存器(DMACCxCONFIG）中的这两个数值(SRCPERIPHERAL and DESTPERIPHERAL）配置不能超过15；
5. 寄存器(DMACCxCONFIG）中的这两个数值(SWIDTH and DWIDTH) 不能超过32位的外设宽度；
6. 寄存器(DMACCxCONFIG）清空 Channel Enable 位 来软关闭一个信道，需要一个延迟 AHB burst；
7. 寄存器(DMACENBLDCHNS) 重启需要写0 到这个寄存器；
8. 寄存器(DMACCxLLIREG) 声明的地址不能超过 0xFFFFFFF0，否则 LLI data structure 将不会连续放置到内存中；
9. 如果设置的传输深度大于源/目的外设FIFO，DMAC不能设置生成递增地址；
10. 在接收到DMACCLR信号时，将取消置位任何DMACSREQ，DMACBREQ，DMACLSREQ或DMACLBREQ信号 ；
11. DMACCLR 不是单独请求的信号，DMACSREQ, 或者突发信号，DMACSBEQ，是DMA上逻辑或；
12. DMACCLR 为高电平，生成新的DMACSREQ or DMACBREQ，是不合法的；
13. DMAC 是流模式时，寄存器(DMACCxCONFIG)中的Transfer Size field =0 时，将不会初始化或者传输任何数据；
14. 寄存器(DMACCxCONFIG)不是一个 典型写与读回寄存器，
15. 写入时，类似一个控制寄存器，决定需要DMAC执行传输次数；
16. 读回时，类似一个状态寄存器，读取多少周期源位宽的数据，返回存储在(TRFSIZEDST)中的目的完成数乘以因子。；
17. 在目标流控制模式且外设到外设的传输：
18. 如果FIFO中存在足够的数据来服务目标外设引发的DMACLSREQ或DMACLBREQ请求，而不需要从源外设获取数据
19. 目的为流控模式状态下且 DWIDTH < SWIDTH 时，传输数据必须是源位宽的整数倍，否则将丢失数据；

当访问低优先级信道结束时, 一个IDLE周期插入AHB总线来开启其它主信道访问总线. 这样可以确保低优先级信道不会一直占用总线. 最差的情况下，意味着低优先级信道会占用总线至多16个周期. 这个应用包括内存到内存传输；

[0x300] 流程描述

DMAC 支持以下类型事务：

1. 内存 ->内存 (Memory-to-memory)
2. 内存 ->外设 (Memory-to-peripheral)
3. 外设 ->内存（Peripheral-to-memory）
4. 外设 ->外设（Peripheral-to-peripheral）

每个DMA 流是被配置为一对一的单向的DMA传输，但是对于一个双向的传输是一个流传输与一个流接收；源与目的的区域可以内存区域、外设，你可以访问使用相同AHB主线，或者每个区域一个AHB主线；DMAC的基地址不是固定的，对于任何系统部署不同的地址，但是基于基地址的任何偏移都是固定的；

[0x310] DMA控制器和DMA信道

[0x311]DMAC的寄存器

• 保留和未使用的地址位置是不可访问的，因为返回的结果可能是不可预知的；
• 保留和未使用的地址位必须被写为0, 除非另有文本说明；
• 系统或者电源重置状态的寄存器将会被逻辑0 填充；
• 所有的寄存器都支持读写，写是用来更新寄存器中数值的，读是用来返回寄存器中数值的；
• 访问寄存器都是一个字的读取或者写入，除非另有文本说明；

[0x312]启动DMA控制器

通过置位 DMAenable 和 E位，可以看看寄存器 Configuration Register 章节

[0x313]关闭DMA控制器

关闭DMAC信道与DMAC控制器:
DMACENBLDCHNS_ADDR = 0xC000_101C ;

1. 读取寄存器(DMACENBLDCHNS)确保你关闭了所有的DMA信道，如果有任何信道是激活状态。
   一个只读寄存器的偏移地址是 0x01C, 声明了在寄存器(DMACCxCONFIGURATION) 位标识为高的信道, 启用的信道的在这里标识为1. DMA传输结束时，处于寄存器(DMACENBLDCHNS)的位将会被清除；
2. 通过清除 DMAenable 和 E位，可以看看寄存器 Configuration Register 章节。

[0x314]启动DMA信道

NOTE: 启用信道前，必须启用DMAC控制器和初始化信道
初始化信道与启用信道 可以查看 Channel Control Registers (0 to 7) 章节.

[0x315]关闭DMA信道

1. 直接写入 0到对应信道的 Channel Control Registers E 位，来关闭DMA信道；
   NOTE: 使用这种方法，你会失去所有不在FIFO中的数据；

2. 使用 Active位 和 Halt 位 联合关闭或者启用 信道，等待DMA传输完成. 信道会自动的关闭.

    H [18] RWHalt: 此位用于标识是否接受 DMA请求，可以配合Active位使用，1即为挂起，0= 启用DMA信道；0 = Enable DMA requests1 = Ignore extra source DMA requests.A [17] RActive: 用于检测是否存在待传输数据，可以配合Halt 位使用；0 = There is no data in the FIFO of the channel1 = The FIFO of the channel has data.
   

[0x316]不丢弃FIFO数据关闭 DMA信道

1. 设置处于Channel Control Registers 章节中的H 位，此位为引发DMA请求忽略的子集，即挂起信道；
2. 轮询处于Channel Control Registers 章节中的A 位，直到此位为0，该位用于标识是否存在待传输数据；
3. 清空处于Channel Control Registers 章节中的E 位，关闭信道启用；

[0x317]配置新的DMA传输事项

1. 如果信道没有设置为传输选项：
   读取寄存器(Enabled Channel Register)中DMACENBLDCHNS 位 ，确定信道是否启用
   为非激活的信道选择一个必要的优先级；
2. 编程DMA控制器.

[0x317]配置DMA信道

1. 选择空闲优先级到DMA信道，通常信道号码越小，优先级越高，所以信道0 最高 信道7最低；
2. 通常需要清空中断的抑制，之前的信道操作有可能会留下激活的中断，(INTTCCLEAR and INTERRCLR) ;
3. 寄存器(DMACCxSRCADDR )写入源地址；
4. 寄存器(DMACCxDESTADDR )写入目的地址；
5. 寄存器(CHANNEL LINKED LISTITEM REGISTERS)写入下一个信道链表项目(Channel Linked List Item); 单包传输需要写入0；
6. 寄存器(DMACCxCONTROL )写入控制信息；
7. 寄存器(DMACCxCONFIGURATION) 写入信道配置信息，Enable位如果被设置，DMA信道将自动可用；

[0x320] 发散DMA/聚集DMA(Scatter/gather)

• 发散DMA/聚集DMA是通过链表实现的. 这意味着目标区域与源区域不能占用连续的内存.。
• 如果不需要发散DMA/聚集DMA，将寄存器 (DMACCxLLI)设置为0；

链表项目所需的结构共有4种字大小的数据，组织顺序如下：

1. 寄存器(DMACCxSCRADDR) 数据指向源地址；
2. 寄存器(DMACCxDESTADDR)数据指向目的地址；
3. 寄存器(DMACCxLLI)数据指向下一个链表项目；
4. 寄存器(DMACCxCONTROL)数据指向信道控制信息；

NOTE: 寄存器(DMACCxCONFIGURATION) 信道配置信息寄存器不是 链表项目（LLI）的一部分.

[0x321]编程DMAC 使用 Scatter/Gather DMA功能

链表项目写入内存完善DMA传输数据， 每个链表项目包括以下4个字的数据:

 - 源地址- 目的地址- 指向下一个LLI的指针- 信道控制信息- LLI 的最后一个项目需要使用空项目来结尾；

1. 空闲的DMA信道请求优先级. 0~7 越小越优先；
2. 写入第一个LLI 项目到内存；
3. 向寄存器(channel configuration register)中写入信道配置信息，然后设置启用信道(Channel Enable)；
4. DMAC 将载入所有 LLI 项目，然后一个接着一个的传输数据；
5. 每个LLI 传输结束将生成一个中断，中断依赖寄存器(DMACCxCONTROL):[Terminal Count]位；
6. 处理中断请求并先清除中断于寄存器(DMACINTTCCLEAR):[INTTCCLEAR] 位；

[0x322] 操作 LLI 使用 Scatter/Gather DMA 功能

• 链表定义了源和目的的数据区域，每个LLI控制传输一块数据，并且可以选择是否需要继续DMA操作
• LLI 描述了一个需要传输的数据，源与目的通常会请求一个或者多个突发的DMA请求；

LLI 例子：图中长方形区域为一个 LLI 描述了需要传输的数据，LLI存储于起始0x20000地址的连续地址空间中；

第一个LLI存储于 0x20000, 定义了需要传输的数据存储于 0x0A200 and 0x0AE00之间:

• 源起始地址： 0x0A200；
• 目的地址被设置为外设地址；
• 传输位宽： 字，32位；
• 传输大小： 3072 字节, 0xC00；
• 源目的突发容量 16 个；
• 下一个LLI地址, 0x20010；

第二个LLI存储于 0x20010, 定义了下一块需要传输的数据:

• 源起始地址： 0x0B200；
• 目的地址被设置为外设地址；
• 传输位宽： 字，32位；
• 传输大小： 3072 字节, 0xC00；
• 源目的突发容量 16 个；
• 下一个LLI地址, 0x20020；

构建了一个链状的描述方式，每个LLI指向下一个需要传输的数据，初始化的DMA流，第一个LLI地址是 0x20000指定到DMAC中。当第一个数据包传输完成后，将自动加载下一个LLI；

最后的LLI存储于 0x20070, 包含:

• 源起始地址： 0x11200；
• 目的地址被设置为外设地址；
• 传输位宽： 字，32位；
• 传输容量： 3072 字节, 0xC00；
• 源目的突发容量 16 个；
• 下一个LLI地址, 0x0；

因为最后一个项目数据是0，最后一个描述符，当最后一个数据被传输完毕后将关闭DMA信道，信道也有可能生成一个中断发送给ARM处理器.来通知信道需要重新编程处理；

[0x330] 中断请求

AHB错误、传输结束、当前所有的LLI相关的数据都传输到目标的终端计数、将产生中断，以下寄存器可以屏蔽中断：
DMACCxCONTROL and DMACCxCONFIGURATION

在中断屏蔽之前对来自所有DMA通道的中断请求进行分组：
DMACRAWINTTCSTATUS,DMACRAWINTERRORSTATUS

在中断屏蔽之后对来自所有DMA通道的中断请求进行分组：
DMACINTTCSTATUS, DMACINTERRORSTATUS

DMACINTTCSTATUS and DMACINTERRORSTATUS 请求 联合到寄存器( DMACINTSTATUS)，来迅速的发现源中断：

写一个高位到以下寄存器可选择的清除中断：
( DMACINTTCCLEAR 或者 DMACINTERRCLR)

DMAC 提供了两种中断主题. 联合错误 和 数据传输完成请求. 发现一个源中断读取这两个寄存器 ：
(DMACINTSTATUS and DMACINTTCSTATUS）.

对于快速的中断响应, 这个项目用于独立的源中断请求 错误 和 传输完成，有如下两种选择：
DMACINTTCSTATUS orDMACINTERRORSTATUS

[0x331] 联合 终端计数与错误终端 的次序流

当你使用 中断请求 “DMACINTR ”:

1. 你必须等待DMAC 激活联合中断请求. 假设中断被启用在 中断控制器中 跳转处理器分支的中断向量表 并进入处理流程；
2. 你必须读取中断控制器的状态寄存器，来确定中断源是否来源于DMAC；
3. 检查寄存器(DMACINTSTATUS)来确定是由哪个信道产生的中断，如果有多个请求，先检查高优先级那个信道；
4. 检查寄存器 (DMACINTTCSTATUS)来确定哪种中断被生成，传输结束(高位标识)、终端计数、错误；
5. 检查寄存器 (DMACINTERRORSTATUS)来确定哪种中断被生成，传输结束(高位标识)、终端计数、错误；
6. 写1到寄存器(DMACINTTCCLEAR, or DMACINTERRCLR)相关位, 清除中断请求；

[0x332]终端计数中断次序流

当使用单独的DMACINTTC和DMACINTERR中断请求时：

1. 你必须等待DMAC 激活计数中断请求. 假设中断被启用在 中断控制器中 跳转处理器分支的中断向量表 并进入处理流程；
2. 你必须读取中断控制器的状态寄存器，来确定中断源是否来源于DMAC捕获的信号 DMACINTTC.
3. 检查寄存器(DMACINTTCSTATUS)来确定是由哪个信道产生的中断，如果有多个请求，先检查高优先级那个信道
4. 处理中断请求；
5. 写1到寄存器(DMACINTTCCLEAR)相关位, 清除中断请求；

[0x332]错误中断次序流

当使用单独的DMACINTTC and DMACINTERR中断请求时：

1. 等待DMAC 激活信道错误中断请求. 假设中断被启用在 中断控制器中 跳转处理器分支的中断向量表 并进入处理流程；
2. 你必须读取中断控制器的状态寄存器，来确定中断源是否来源于DMAC捕获的信号 DMACINTERR.
3. 检查寄存器(DMACINTERRORSTATUS)来确定是由哪个信道产生的中断，如果有多个请求，先检查高优先级那个信道；
4. 处理中断请求；
5. 写1到寄存器(DMACINTERRCLR)相关位, 清除中断请求；

[0x333]中断轮询次序流

屏蔽了DMAC 中断请求，在中断控制器中阻止拦截或者在CPU中拦截；
当你轮询DMAC的时：

1. 检查寄存器(DMACINTSTATUS )如果没有高位将循环, 否则执行步骤2，如果有多个请求，先检查高优先级那个信道；
2. 检查寄存器 (DMACINTTCSTATUS)来确定哪种中断被生成，传输结束(高位标识)、终端计数、错误；
3. 处理中断请求；
4. 如果是错误中断，写1到寄存器(DMACINTERRCLR)相关位, 如果是计数中断，写1到寄存器(DMACINTTCCLEAR)相关位清除中断请求；

[0x340] DMA控制器数据流

[0x341]内存到内存的DMA流

1. 配置并启用DMA通道；

2. 传输数据时DMA信道总是有最高的代决优先权，DMAC获取AHB总线的总控权；

3. 传输过程中，如果错误发生，将生成一个错误中断并关闭数据传输；

4. 减少已经传输的计数；

5. 如果终端计数到达0；

    - 生成一个终端计数中断，并屏蔽该种类中断；- 如果寄存器(DMACCxLLI)不是0，载入下一条LLI并返回步骤2执行，如果寄存器(DMACCxLLI)是0，关闭流；
   

[0x342]内存与外设之间的DMA流

1. 配置并启用DMA通道；

2. 等待DMA请求；

3. DMAC开始传输数据条件:

    - 存在激活的DMA请求.- DMA流拥有最高的代决优先权；- DMAC获取AHB总线的总控权；
   

4. 传输过程中，如果错误发生，将生成一个错误中断并关闭数据传输；

5. 如果是DMAC 发送的情况下，减少已经传输的计数；

6. 如果DMAC 为控制流传输，终端计数为0，或者外设设置信号 (DMACLBREQ or DMACLSREQ )，将结束流传输；

    - DMAC 捕获信号 DMACTC；- 生成一个终端计数中断，并屏蔽该种类中断；- 如果寄存器(DMACCxLLI)不是0，载入下一条LLI并返回步骤2执行，如果寄存器(DMACCxLLI)是0，关闭流；
   

[0x342]外设与外设之间的DMA流

1. 配置并启用DMA通道；

2. 等待源DMA请求.

3. DMAC开始传输数据条件:

    - 存在激活的DMA请求.- DMA流拥有最高的代决优先权；- DMAC获取AHB总线的总控权；
   

4. 传输过程中，如果错误发生，将生成一个错误中断并关闭数据传输；

5. 如果是DMAC 发送的情况下，减少已经传输的计数；

6. 如果DMAC 为控制流传输，终端计数为0，或者外设设置信号 (DMACLBREQ or DMACLSREQ )，将结束流传输；

    - The DMAC 捕获信号DMACTC来自于源外设；- 之后DMA请求将会忽略；
   

7. 当存在目标DMA请求且需要传输的数据处于DMACFIFO,将传输数据到目标外设；

8. 如果传输过程发生错误，将生成错误中断，并停止传输操作，终结流；

9. 如果是DMAC 发送的情况下，减少已经传输的计数；

10. 如果DMAC 为控制流传输，终端计数为0，或者外设设置信号 (DMACLBREQ or DMACLSREQ )，将结束流传输；

    - DMAC 捕获信号 DMACTC；
    - 生成一个终端计数中断，并屏蔽该种类中断；
    - 如果寄存器(DMACCxLLI)不是0，载入下一条LLI并返回步骤2执行，如果寄存器(DMACCxLLI)是0，关闭流；
    

[0x400]寄存器的描述

DMA1_Base_addr = 0xC000_0000
DMA1_Base_addr = 0xC000_1000

[0x410]中断相关寄存器

寄存器名称	访问权限	基地址偏移	寄存器描述
DMACINTSTATUS	RO	0x00	后于中断屏蔽的中断状态寄存器，高位表示错误或者终端计数激活的DMA信道中断；
DMACINTTCSTATUS	RO	0x04	后于中断屏蔽的计数状态寄存器，可与寄存器(DMACINTSTATUS)生成联合中断请求；
DMACINTTCCLEAR	WO	0x08	清除计数中断请求寄存器，向对应位写入HIGH 清除对应的中断状态寄存器；
DMACINTERRORSTATUS	RO	0x0C	后于中断屏蔽的错误状态寄存器，可与寄存器(DMACINTSTATUS)生成联合中断请求；
DMACINTERRCLR	WO	0x10	清除错误中断请求寄存器，写入HIGH位 清除对应的中断状态寄存器；
DMACRAWINTTCSTATUS	RO	0x14	优先于屏蔽的DMA信道请求传输完成、终端计数的状态寄存器，HIGH=激活的终端计数中断请求；
DMACRAWINTERRORSTATUS	RO	0x18	优先于屏蔽的DMA信道请求错误的状态寄存器，HIGH=激活的错误中断请求；
DMACENBLDCHNS	RO	0x1C	HIGH = 寄存器(DMACCxCONFIGURATION)对应DMA信道启用，完成传输时，该位将被清除；
DMACSOFTBREQ	RW	0x20	软生成或者被动检测DMA突发请求源，写1到寄存器对应位生成软请求，事务处理完成将被清除
DMACSOFTSREQ	RW	0x24	软生成或者被动检测DMA独立请求源，写1到寄存器对应位生成软请求，事务处理完成将被清除
DMACSOFTLBREQ	RW	0x28	软生成或者被动检测DMA最终突发请求源，写1到寄存器对应位生成软请求，事务处理完成将清位
DMACSOFTLSREQ	RW	0x2C	软生成或者被动检测DMA最终独立请求源，写1到寄存器对应位生成软请求，事务处理完成将清位

[0x420]通讯相关寄存器

寄存器名称	访问权限	基地址偏移	寄存器描述
DMACCONFIGURATION	RW	0x30	DMAC配置寄存器，设置M1和M2 来选择 AHB主端口1和 AHB主端口2 的选择主机字节序，默认为小端
DMACSYNC	RW	0x34	特定DMA组请求信道同步逻辑寄存器，0=启用同步 1=关闭同步，默认是0

DMA请求信号组成：

• DMACBREQ[15:0]
• DMACSREQ[15:0]
• DMACLBREQ[15:0]
• DMACLSREQ[15:0]

NOTE:

1. 当 DMACCLR = HIGH 时，外设会发送信号(DMACSREQ or DMACBREQ);
2. 当外设的时钟与DMAC的时钟不一致时，需要启用同步逻辑；
3. 当外设的时钟与DMAC的时钟一致时，关闭同步逻辑将会提升DMAC的响应速度；
4. 如果必要的话，同步DMA的响应信号( DMACCLR and DMACTC)到外设中。

[0x430]信道参数寄存器

寄存器名称	访问权限	基地址起始偏移	寄存器描述
DMACCxSRCADDR	RW	0x100	字节对齐的当前源地址，递增源地址，基于LLI跟踪数据包的传输情况，通道工作时不提供有效数据
DMACCxDESTADDR	RW	0x104	字节对齐的当前目的地址，递增目的地址，基于LLI跟踪数据包的传输情况，通道工作时不提供有效数据
DMACCxLLI	RW	0x108	字对齐的下一条LLI地址，如果该寄存器=0 则等待所有绑定的DMA传输结束时，关闭DMA信道

编程DMA信道需要配置以下寄存器，中括号地址为每个信道的偏移：

• 8* DMACCxSRCADDR [0x100, 0x120, 0x140, 0x160, 0x180,0x1A0, 0x1C0, and 0x1E0 ]
• 8* DMACCxDESTADDR [0x104, 0x124, 0x144, 0x164, 0x184,0x1A4, 0x1C4, and 0x1E4 ]
• 8* DMACCxLLI [0x108, 0x128, 0x148, 0x168, 0x188, 0x1A8,0x1C8, and 0x1E8 ]
• 8* DMACCxCONTROL [0x010c, 0x12c, 0x14c, 0x16c, 0x18c, 0x1ac,0x1cc, and 0x1ec]
• 8* DMACCxCONFIGURATION [0x110, 0x130, 0x150, 0x170, 0x190, 0x1B0,0x1D0, and 0x1F0]

NOTE:

• 当执行scatter/gather DMA时，前四个寄存器会被自动更新；
• 如果在信道工作过程中更新以上寄存器可能会产生不可预料的结果，建议先关闭信道后更改以上寄存器配置；
• 保证LLI 的数据结构 是 4字对齐的；

[0x440]信道控制寄存器(Channel Control Registers)

寄存器用途

1. DMA信道控制信息：传输容量、突发容量、传输位宽；
2. 需要信道启动之前，写入配置信息；
3. 信道工作时，不能提供有效数据信息，信道停止时，该寄存器是只读的；

下表源目的请求突发容量的对应的DBSIZE 和 SBSIZE数值：
下表源目的传输位宽位数（DBSIZE 和 SBSIZE）数值：

保护与访问信息：

• 当DMA传输发生时，AHB访问信息是由源外设和目的外设提供的，传输数据是由DMA信道提供的；
• 寄存器(DMACCxCONTROL):[Prot] = 保护状态寄存器
• 寄存器(DMACCxCONFIGURATION):[lock] = 设置这个位是带锁的DMA传输；
• 位0 为 特权模式=0 用户模式=1；
• 位1 为 突发访问是否使用缓冲，0=不缓冲 1= 缓冲；
• 位2 为 突发访问是否使用缓存，0=不缓存 1= 缓存；
  

[0x450]信道配置寄存器（Channel Configuration Registers）

• 该寄存器新的LLI被请求时，不会更新；

下表为不同传输类型的流控制器：

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