SAM3U DMA控制器详解

"AT91SAM3U数据手册的DMA部分，详细介绍了该微控制器的DMA控制器功能和特性，包括概述、方框图和功能描述。资料由武汉理工大学UP团队提供，适用于学习和交流。" 在AT91SAM3U这款微控制器中，DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）控制器是一个关键的组件，它允许数据在不经过CPU的干预下，直接从一个外设传输到另一个外设或内存。这对于高效的数据处理和减少CPU负载非常有帮助。 **39.1 概述** DMA控制器是基于AHB（Advanced High-performance Bus，高级高性能总线）的，它能够连接到一个或多个AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture，先进微控制器总线架构）总线结构，执行从源外设到目标外设的数据传输。每个DMA通道都需要同时有源外设和目标外设。在基础配置中，DMAC包含一个主控接口和一个通道，通过两次AMBA传输完成一次数据转移，即双访问传输。 **39.2 方框图** 图39-1展示了DMA控制器的方框图，包括APB（Advanced Peripheral Bus，高级外设总线）接口，中断控制器，硬件握手接口，数据复用请求仲裁器等组成部分，这些都协同工作以实现高效的DMA传输。 **39.3 功能描述** - **39.3.1 基本定义** - **源外设**：位于AMBA总线层，DMA从源外设读取数据并存入通道的FIFO（First In First Out，先进先出）。 - **目标外设**：接收DMA传输的数据，数据是从FIFO读取的，通常是由源外设提供。 - **内存**：可以作为源外设或目标外设，始终准备好接收或发送数据，无需与DMAC进行握手操作。 - **通道**：配置好的数据传输路径，连接两个AMBA层上的外设，通过FIFO进行通信。如果源外设不是内存，通道需要配置特定的源和目标地址。 每个通道都有不同的FIFO大小，例如通道0、1和2的FIFO大小为8字节，而通道3的FIFO大小为32字节。这些FIFOs用于缓冲数据，确保连续的传输，即使源或目标设备的数据速率与DMA控制器不完全匹配。 **39.3.3 工作原理** 当启动一个DMA传输时，DMAC会根据预设的配置从源外设读取数据，然后通过AMBA总线将数据写入目标外设。在传输过程中，DMAC可以处理中断和错误条件，并通过中断控制器通知CPU传输的状态。硬件握手接口和数据复用请求仲裁器负责协调外设之间的通信，确保数据正确无误地传输。 总结来说，AT91SAM3U的DMA控制器是一个强大的工具，用于优化数据传输过程，减轻CPU负担，尤其适用于需要大量数据交换的实时系统。通过理解其工作原理和配置方法，开发者可以充分利用这一特性，提升系统性能。