實驗五DAMtoSDRAM例程詳解

1、信號與信息處理綜合實驗實驗報告實驗五DAM to SDRAM 例程詳解.一、實驗?zāi)康?：1. 熟悉 Visual DSP 軟件。2. 了解 Blankfin 系列 DSP芯片的內(nèi)存管理情況以及 DMA寄存器的配置和基于描述符的 DMA 傳送機制二、實驗要求：例程詳解： visual 4.5 版本的安裝目錄下， 找 exzmple/blackfin535/DMA to SDRAM的文件，寫一份例程詳解報告 。三、實驗分析：1.相關(guān)知識 DMABlackfin使用 DMA進行存儲器空間內(nèi)部或者存儲器空間與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送.DMA控制器允許Blackfin或外部設(shè)備指定數(shù)據(jù)傳送操作，然后其返回到正

2、常操作中。DMA控制器傳送數(shù)據(jù)的過程獨立于處理器的活動。DMA控制器將數(shù)據(jù)傳輸完成后會給處理器內(nèi)核一個信號來表示數(shù)據(jù)已經(jīng)傳完。 SDRAM同步 DRAM。其工作頻率與系統(tǒng)工作頻率相同。內(nèi)存管理21535 的內(nèi)存管理把存儲器視為一個統(tǒng)一的4GB 的地址空間，使用32 位地址。所有的資源，包括內(nèi)部存儲器、外部存儲器、PCI 地址空間和I/O 控制寄存器，都具有獨立的地址空間。芯 片 內(nèi) 部 的308KB RAM 中 ，L1( 一 級 緩 存 )52KB ， L2( 二 級 緩 存 )256KB(0xF003FFFF0xF000000) ；內(nèi)存地址的具體配置空間如下圖所示.L1 內(nèi)存訪問速度最快，

3、每個處理器周期能完成一次訪問。 L2 內(nèi)存遠離內(nèi)核處理器， 用于存儲更大量的程序代碼和數(shù)據(jù)。存儲器的 DMA控制器提供高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸能力， 它能夠在內(nèi)部 L1/L2 存儲器和外部存儲器 ( 包括 PCI 存儲空間 ) 之間執(zhí)行代碼或者數(shù)據(jù)的塊傳輸。 DMA寄存器的配置為了描述Mem DMA序列， DMA控制器使用一套名為描述子塊(Descriptor)的參數(shù)。當(dāng)需要后繼的DMA序列時， 這些描述子塊被鏈接起來。這樣， 一個 DMA序列完成時能夠自動初始化下一個序列， 并將其啟動。 如果不需啟動下一個序列，只要將其指向一個內(nèi)容為0 的地址空間即可。如果下一次鏈接指向原描述子塊，則DMA完成后暫

4、停。.為訪問整個ADSP-21535的地址空間， 源地址和目的地址描述子塊采用了全32 位地址的基指針。兩個描述子塊均為5 個字的連續(xù)空間，需要注意的是該連續(xù)空間必須定義在L2 范圍內(nèi)。描述子塊內(nèi)包含的內(nèi)容如下圖所示：MemDMA規(guī)定，描述子塊所在的首地址必須傳入相關(guān)的寄存器。描述子塊首地址的高16位裝入 DMA_DBP寄存器 (DMA Descriptor Base Pointer Register，DMA描述子塊基地址寄存器 ) 內(nèi)。由于該寄存器嚴格限定必須在0xF000 0xF003，這就限定了源和目的地址描述子塊只能定義在L2 存儲器內(nèi)，并且高16 位地址相同。描述子塊首地址的低16

5、位放在兩個寄存器中，源地址描述子塊低16 位裝入 MDS_DND寄存器 (Source Memory DMA Next Descriptor Pointer Register， DMA源地址下一個描述子塊寄存器 ) ，而目的地址描述子塊低16 位裝入 MDD_DND寄存器 (DestinationMemoryDMANextDescriptorPointerRegister ，DMA目的地址下一個描述子塊寄存器) 。其說明如圖3 所示。2. 例程解析首先調(diào)用Setup_SDRAM子程序：start:_main:CALL Setup_SDRAM;/ routine sets up SDRAM 。初

6、始化SDRAM 的控制寄存器在對 SDRAM進行讀寫操作前首先須對 SDRAM進行初始化， 在 Blackfin 處理器中， SDRAM 初始就是對 Blackfin 處理器的 SDRAM控制器（ EBIU_SDRRC，EBIU_SDBCTL和 EBIU_SDGCTL）進行初始化配置，這三個控制寄存器的值要根據(jù)所選用的SDRAM參數(shù)進行設(shè)置。/*SDRAM Setup*/.Setup_SDRAM:/P0 指向 SDRAM 的 REFRESH RATE CONTROL（刷新率控制）寄存器p0.l = EBIU_SDRRC & 0xffff;/ Assign LSBs of p0 to point

7、 to SDRAM Refresh Rate Control Registerp0.h = EBIU_SDRRC 16; / Assign MSBs of p0 to point to SDRAM Refresh Rate Control Register/為刷新率控制寄存器賦值r0 = 0x074A (z);/ Assign appropriate value to SDRAM Refresh Rate Control Register (zero extend)Wp0 = r0;/ from the calculations in the commented section aboveSS

8、YNC;/ 該指令中處理下一條指令前終結(jié)所有掛起的指令，并且刷新內(nèi)核緩沖和所有的寫緩沖，/且向外部系統(tǒng)產(chǎn)生一個同步請求信號，得到答復(fù)信號后SSYNC 才結(jié)束。/這樣可以防止之前的指令對下一條指令產(chǎn)生影響/為 SDRAM 的 MEMORY BANK CONTROL寄存器賦值p0.l = EBIU_SDBCTL & 0xffff;/ Assign LSBs of p0 to point to SDRAM Memory Bank Control Registerp0.h = EBIU_SDBCTL 16;/ Assign MSBs of p0 to point to SDRAM Memory Ban

9、k Control Registerr0 = 0x0001(z); / assign control data word to r0p0 = r0;/ write control data word to EBIU_SDBCTlSSYNC;/為 SDRAM 的 MEMORY GLOBAL CONTROL寄存器賦值p0.l = EBIU_SDGCTL & 0xffff;/ Assign LSBs of p0 to point to SDRAM Memory Global Control Registerp0.h = EBIU_SDGCTL 16;/ Assign MSBs of p0 to po

10、int to SDRAM Memory Global Control Registerr0.l = 0x998d;/ assign LSBs of control data word to r0r0.h = 0x0091;/ assign LSBs of control data word to r0p0 = r0;/ write control data word to EBIU_SDGCTLSSYNC;RTS;/將源描述子塊和目的描述模塊地址分別裝入P0、 P1，目的和源描述子塊（Descriptor ）的相關(guān)寄存器地址載入P2-P5 及 I0-I2 ；P0.L = SDRAM_READ;

11、 / set up DMA descriptors. SDRAM_READ:源描述子塊P0.H = SDRAM_READ;.P1.L = SDRAM_WRITE; / set up DMA descriptors. SDRAM_WRITE:目的描述子塊P1.H = SDRAM_WRITE;/P2 至 P5 指向 DMA 的寄存器P2.L = MDR_DND & 0xFFFF;/DMA源描述子塊配置寄存器P2.H = (MDR_DND 16) & 0xFFFF;/DMA Memory DMA Next Descriptor Pointer RegisterP3.L = DB_NDBP & 0xF

12、FFF;/基址指針寄存器P3.H = (DB_NDBP 16) & 0xFFFF; /DMA Next Descriptor Base Pointer RegisterP4.L = MDW_DND & 0xFFFF;/DMA目的描述子塊配置寄存器P4.H = (MDW_DND 16) & 0xFFFF;/DMA Memory DMA Next Descriptor Pointer RegisterP5.L = MDR_DCFG & 0xFFFF;/DMA源地址配置寄存器P5.H = (MDR_DCFG 16) & 0xFFFF;/DMA Memory Config RegisterI0.L =

13、 MDW_DCFG & 0xFFFF;/DMA目的地址配置寄存器I0.H = (MDW_DCFG 16) & 0xFFFF;/DMA Memory Config RegisterI1.L = MDR_DSAH & 0xFFFF;/DMA存儲器內(nèi)程序開始地址的高位寄存器I1.H = (MDR_DSAH 16) & 0xFFFF;/DMA Memory Start Address High RegisterI2.L = MDR_DSAL & 0xFFFF;/開始地址的低位寄存器I2.H = (MDR_DSAL 16) & 0xFFFF;/DMA Memory Start Address Low R

14、egister調(diào)用 Setup_DMA_descriptor子程序，將上面的初始值載入對應(yīng)寄存器在描述子塊的地址傳入相應(yīng)寄存器后，后面的四項先配置，然后設(shè)置第一項。DMA 通道需要一組稱為DMA 描述符的參數(shù)，該參數(shù)存儲在存儲器中。每個描述符包含特定DMA 傳送序列所需要的所有信息，其組成結(jié)構(gòu)如下：1、要傳送數(shù)據(jù)塊的32位起始地址；2、要傳送的數(shù)據(jù)量；3、其他各種控制信息如該DMA 做什么，傳送何時完成等配置信息；4、指向下一個描述符的指針。Setup_DMA_descriptor子程序如下：/*DMA descriptorSetup*/Setup_DMA_descriptor:/ Becau

15、se we use the memDMA, the setup is given for the source and destinationWP0+0x2 = R0;/DMA CountDMA 長度（計數(shù)值）寫入源描述塊第二個字中P0+0x4 = R1;/DMA Start Address 將 DMA 的 32 位源起始地址寫入源描述塊第三第四個字中WP0+0x8 = R2;/DMA Next Descriptor Pointer 將下一個源描述子塊的地址寫入源描述塊第五個字中WP1+0x2 = R0;/DMA CountP1+0x4 = R3;/DMA Start AddressWP1+0

16、x8 = R4;/DMA Next Descriptor PointerWP0 = R0.H;/DMA Config Word配置字 R0.H = 0x8001WP1 = R2.H;/DMA Config Word配置字 R2.H = 0x8003;.RTS;/*/調(diào)用 Enable_DMA子程序/*Enable DMA*/Enable_DMA:R6 = P0;WP2 = R6.L;/ 將 DMA源描述子塊配置寄存器的地址傳給P2。WP3 = R6.H;/ 將描述子塊基地址寄存器的地址傳給P3R6 = P1;WP4 = R6.L;/ 將目的描述子塊所在地址的低16 位傳給配置目的地址寄存器R6

17、 = WP5;BITSET(R6,0);/ 設(shè)置 R6的最低位為 1,表示準(zhǔn)備啟動讀DMAEnable DMA for DMAR7.L = WI0;BITSET(R7,0);/ 設(shè)置 R7的最低位為 1,表示準(zhǔn)備啟動寫DMAEnable DMA for DMAWP5 = R6;WI0 = R7.L;/R6 和 R7 的低 16 位寫入兩個配置寄存器中,真正啟動 DMADMA_W AIT:/ 等待 DMA結(jié)束 Wait for DMA to CompleteR6 = WP1;cc = bittst(R6,15);/ poll bit for completionIF cc JUMP DMA_WA

18、IT;/如果為 1,表示還在 DMA 狀態(tài)RTS;/*/使能后， DMA程序?qū)?sdram_blink_test 這段小程序移到 SDRAM中執(zhí)行，知道執(zhí)行結(jié)束，控制器返回給處理器。設(shè)置基于描述符的DMA 的典型時序的流程：.將 DMA 配置字（其 15 位置為 1 ）， DMA 傳送計數(shù)，DMA 起始地址（ 15:0 ）， DMA起 始 地 址 （31:16 ） 以 及 下 一 個 描 述 符 指 針 （ 15:0）， 寫 入 描 述 符 存 儲 器 地 址BASE+0BASE+8中。如果描述符是鏈表中的最后一個元素，或者是鏈表中的唯一元素， 那么該描述符中的下一個描述符指針應(yīng)該指向下一個存

19、儲單元，該存儲單元的15 位必全為零?；谏鲜鲆?，下一個描述符指針可以指向當(dāng)前描述符的基地址BASE+0 。在 DMA 傳送序列完成之后，DMA 配置字的 15 位被清零?？刂破鞣祷亟o處理器。 Blink Code在 SDRAM中執(zhí)行， sdram_blink_test程序如下所示：start_code_to_dma: nop;sdram_blink_test:/ This code is DMAed to SDRAMblink:P0.L = FIO_DIR & 0xFFFF;P0.H = FIO_DIR 16;R1 = 0x000f(z);WP0 = R1;/*Set PF 0 - PF 3 as outputs*/ssync;P1.L = FIO_FLAG_S & 0xFFFF;/FIO_FLAG_S:標(biāo)志置位寄存器P1.H = FIO_FLAG_S 16;P2.L = FIO_FLAG_C & 0xFFFF;/FIO_FLAG_C:標(biāo)志清除寄存器P2.H = FIO_FLAG_C 16;Wp2=r1;P5.H=0x1000;/*Delay loop count*/P5.L=0x0000;r2=