DMA实验报告.doc

实验七 dma实验一、 实验目的 1、 了解dma传送原理。2、 掌握s3c44b0 dma控制器的使用。3、 掌握dma软件编程方法。二、 实验内容 1、编写单字节方式、双字节方式和四字节方式常规内存拷贝及时间检测程序。2、编写dma方式内存拷贝及时间检测程序。3、比较dma方式内存拷贝及常规内存拷贝的效率。三、 实验设备1、 硬件s3c44b0教学实验箱pc机jtag仿真器串口线2、 软件 pc机操作系统arm developer suite v1.2multi-ice v2.2.5dnw(或者超级终端)四、 预备知识 1、 了解adt集成开发环境的基本功能。2、 了解dma的原理以及处理步骤。3、 熟悉s3c44b0 dma有关的寄存器。五、 基础知识1、 dma方式：当高速外设要与系统内存或者要在系统内存的不同区域之间，进行大量数据的快速传送时，查询方式和中断方式可能不能满足要求。直接存储器存取(dma)就是为解决这个问题提出的。采用dma方式，在一定时间段内，由dma控制器取代cpu，获得总线控制权，来实现内存与外设或者内存的不同区域之间大量数据的快速传送。2、 典型的dma控制电路3、 dma数据传送的工作过程3.1、dmac发出dma传送请求。3.2、dmac通过连接到cpu的hold信号向cpu提出dma请求。3.3、cpu在完成当前总线操作后会立即对dma请求做出响应，cpu的响应包括两个方面：cpu将控制总线、数据总线和地址总线浮空，即放弃对这些总线的控制权、cpu将有效的hlda信号加到dmac上，以通知dmac cpu已经放弃了总线的控制权。3.4、cpu将总线浮空，即放弃了总线控制权后，由dmac接管系统总线的控制权，并向外设送出dma的应答信号。3.5、dmac送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存之间大量数据的快速传送。3.6、dmac将规定的数据字节传送完之后，通过向cpu发hold信号，撤消对cpu的dma请求。cpu收到此信号，一方面使hlda无效，另一方面又重新开始控制总线，实现正常取指令、分析指令、执行指令的操作。4、 dma传输方式4.1、i/o接口到存储器的传送：当进行由i/o接口到存储器的数据传送时，来自i/o接口的数据利用dmac送出的控制信号，将数据输送到系统数据总线d0d7上，同时，dmac送出存储器单元地址及控制信号，将存在于d0d7上的数据写入所选中的存储单元中。这样就完成了由i/o接口到存储器一个字节的传送。同时dmac修改内部地址及字节数寄存器的内容。 4.2、存储器到i/o接口：与前一种情况类似，在进行这种传送时，dmac送出存储器地址及控制信号，将选中的存储单元的内容读出放在数据总线d0d7上，接着，dmac送出控制信号，将数据写到规定的(预选中)端口中去，而后mdac自动修改内部的地址及字节数寄存器的内容。 4.3、存储器到存储器：存储器到存储器的dma数据传送采用数据块传送方式，首先送出内存源区域的地址和控制信号，将选中内存单元的的数据暂存，接着修改地址及字节数寄存器的值，然后输出内存目的区域的地址及控制信号，将暂存的数据，通过系统数据总线，写入到内存的目的区域中去，最后修改地址和字节数寄存器的内容，当字节计数器减到零或外部输入时可结束一次dma传输过程。 5、 dma控制器及寄存器5.1、s3c44b0集成了4个通道的dma控制器：两个zdma控制器zdma0/1：可以用于存储器到存储器、储存器到i/o设备、i/o设备之间的dma传送；两个bdma控制器bdma0/1：用于储存器与i/o设备之间的传输。5.2、zdma0/1控制寄存器、zdma0起始地址、目的地址寄存器、dma计数器寄存器。六、 实验说明1、本实验通过dma方式实现存储器到存储器间的数据传送,并将其与常规的内存拷贝操作进行比较 2、拷贝动作的计时处理 2.1、采用定时器进行计时处理，采用函数timer_start启动计时处理，参数divider 表示定时时间间隔。0: 16 us,1:32us,2:64us,3:128us。2.2、操作完成时调用timer_stop停止定时器计数，其返回值为计数值，该值乘以时间间隔（128us）即为计时时间。timer_start(3);/* 128 us */ time=timer_stop();/* 停止定时器 */ uart_printf(copy bytes :time=%fn,time*128e-6);3、常规内存拷贝3.1、字节拷贝：*(unsigned char*)(dstaddr) = *(unsigned char*)(srcaddr); 3.2、双字节拷贝：*(unsigned short*)(dstaddr) = *(unsigned short*)(srcaddr); 3.3、四字节拷贝：*(unsigned int*)(dstaddr) = *(unsigned int*)(srcaddr); 3.4、清除传输完毕标志：zdma0done=0;3.5、设置dma传输的起止地址和长度： rzdisrc0=srcaddr|(dw30)|(128);/* dw 为dma传输宽度 */rzdides0=dstaddr|( 230)|(128);rzdicnt0=length |( 228)|(126)|(322)|(120); 3.6、启动dma传输并开始计时：rzdcon0=0x1; timer_start(3); 3.7、等待传输完成，传输完成标记将在dma中断服务程序中置位：while(zdma0done=0); 3.8、返回当前定时计数器中的值：time=timer_stop();uart_printf(zdma0 :time=%fn,time*128e-6); 3.9、关中断：rintmsk=bit_global; 4、dma中断处理函数 void isr_dma0(