用于不同大小阵列的 UART DMA

Question

将 MPLAB X 1.70 与 dsPIC33FJ128GP802 微控制器一起使用。

我有一个应用程序，它以不同的采样率（一个为 50Hz，另一个为 1000Hz）从两个传感器收集数据，两个传感器数据包的大小也不同（一个是 5 字节，另一个是 21 字节）。到目前为止，我一直使用手动 UART 传输，如下所示：

void UART_send(char *txbuf, char size) {
    // Loop variable.
    char i;

    // Loop through the size of the buffer until all data is sent. The while
    // loop inside checks for the buffer to be clear.
    for (i = 0; i < size; i++) {
        while (U1STAbits.UTXBF);
        U1TXREG = *txbuf++;
    }
}

不同大小的数组（5 或 21 字节）被发送到这个函数，它们的大小和一个简单的 for 循环遍历每个字节并通过 UART tx 寄存器 U1TXREG 输出它。

现在，我想实现DMA来减轻传输大量数据时对系统的压力。我已将 DMA 用于 UART 接收和 ADC，但在传输时遇到问题。我已经尝试过打开和关闭乒乓模式，以及一次性和连续模式，但是每当发送 21 字节数据包时，它都会出现奇怪的值和零值填充。

我正在初始化 DMA，如下所示。

void UART_TX_DMA_init() {

        DMA2CONbits.SIZE  = 0;                                  // 0: word; 1: byte
        DMA2CONbits.DIR   = 1;                                  // 0: uart to device; 1: device to uart
        DMA2CONbits.AMODE = 0b00;
        DMA2CONbits.MODE  = 1;                                  // 0: contin, no ping pong; 1: oneshot, no ping pong; 2: contin, ping pong; 3: oneshot, ping pong.

        DMA2PAD = (volatile unsigned int) &U1TXREG;

        DMA2REQ = 12;                   // Select UART1 Transmitter

        IFS1bits.DMA2IF  = 0;           // Clear DMA Interrupt Flag
        IEC1bits.DMA2IE  = 1;           // Enable DMA interrupt
}

DMA 中断我只是清除标志。要构建 DMA 阵列，我有以下功能：

char TXBufferADC[5] __attribute__((space(dma)));
char TXBufferIMU[21] __attribute__((space(dma)));

void UART_send(char *txbuf, char size) {

    // Loop variable.
    int i;

    DMA2CNT = size - 1; // x DMA requests

    if (size == ADCPACKETSIZE) {
        DMA2STA = __builtin_dmaoffset(TXBufferADC);
        for (i = 0; i < size; i++) {
            TXBufferADC[i] = *txbuf++;
        }
    } else if (size == IMUPACKETSIZE) {
        DMA2STA = __builtin_dmaoffset(TXBufferIMU);
        for (i = 0; i < size; i++) {
            TXBufferIMU[i] = *txbuf++;
        }
    } else {
        NOTIFICATIONLED ^= 1;
    }

    DMA2CONbits.CHEN = 1; // Re-enable DMA2 Channel
    DMA2REQbits.FORCE = 1; // Manual mode: Kick-start the first transfer
}

这个例子是关闭乒乓球的。我使用相同的 DMA2STA 寄存器，但根据我拥有的数据包类型更改数组。我正在根据要发送的数据确定数据包类型，更改要发送的 DMA 字节 (DMA2CNT)，使用 for 循环构建与以前相同的数组，然后强制第一次传输并重新启用通道。

处理大数据包的数据需要更长的时间，我开始认为 DMA 缺少这些数据包并在其位置发送空/奇怪的数据包。在我构建缓冲区并强制第一次传输之前，它似乎正在轮询。也许不是每次投票都需要强制；我不知道...

任何帮助都会很棒。

Answer 1

经过几天的努力，我想我已经明白了。

我遇到的主要问题是 DMA 中断的轮询速度比之前的传输速度快，因此我只能在下一个包覆盖前一个包之前获取包的片段。只需等待 UART 传输结束即可解决此问题：

while (!U1STAbits.TRMT);

我通过简单地使原始数据数组成为 DMA 所识别的数组，设法避免了使用包数据重新创建新 DMA 的冗余。

最后这个过程非常简单，每次创建包时调用的函数是：

void sendData() {
    // Check that last transmission has completed.
    while (!U1STAbits.TRMT);

    DMA2CNT = bufferSize - 1;

    DMA2STA = __builtin_dmaoffset(data);

    DMA2CONbits.CHEN = 1; // Re-enable DMA0 Channel
    DMA2REQbits.FORCE = 1; // Manual mode: Kick-start the first transfer
}

无论数据包的大小如何，DMA 都会使用 DMA2CNT 寄存器更改其发送的数量，然后只需重新启用 DMA 并强制使用第一位即可。

设置 DMA 为：

DMA2CONbits.SIZE = 1;
DMA2CONbits.DIR = 1; 
DMA2CONbits.AMODE = 0b00;
DMA2CONbits.MODE = 1;

DMA2PAD = (volatile unsigned int) &U1TXREG;

DMA2REQ = 12;                               // Select UART1 Transmitter

IFS1bits.DMA2IF = 0;                        // Clear DMA Interrupt Flag
IEC1bits.DMA2IE = 1;                        // Enable DMA interrupt

这是一次性的、无乒乓、字节传输以及 UART1 TX 的所有正确参数。

希望这对将来的人有所帮助，一般原理可以应用于大多数 PIC 微控制器。