NiosII DMA传输示例：内存到内存

本文档提供了一个使用Nios II处理器实现DMA（Direct Memory Access）传输的示例代码，主要涉及内存到内存以及内存到外设的数据传输。代码中包含了初始化DMA通道、设置传输长度、处理传输完成回调函数以及清除缓存等关键步骤。 在嵌入式系统中，Nios II处理器是Altera公司设计的一种可定制的软核CPU，常用于FPGA（Field-Programmable Gate Array）应用。Nios II支持DMA机制，允许外部设备如DMA控制器直接访问系统内存，无需CPU介入，从而提高数据传输效率并减轻CPU负载。 1. **DMA传输类型**： - 内存到内存（Memory-to-Memory，M2M）：在这个示例中，数据从一个内存区域复制到另一个内存区域。 - 存储器到外设（Memory-to-Peripheral，M2P）：虽然例子中未明确展示，但Nios II的DMA也支持将数据从内存传输到某个外设寄存器，例如ADC或DAC。 2. **初始化DMA**： - 使用`alt_dma_txchan_open`和`alt_dma_rxchan_open`函数分别打开传输（发送）和接收（接收）通道。这些函数连接到系统中名为"/dev/dma"的DMA设备。 - 如果无法打开通道，程序会输出错误信息并退出。 3. **设置传输参数**： - `TRANSFER_LENGTH`定义了传输数据的长度，这里为1024字节。 - 定义两个缓冲区`source`和`dest`，分别作为传输的源和目标。 - 使用`memset`函数将`source`缓冲区初始化为0x55。 4. **缓存管理**： - 在进行DMA传输前，通常需要清除缓存以确保CPU和DMA控制器看到的数据版本一致。`alt_dcache_flush_all`函数清空所有数据缓存。 5. **启动传输**： - 创建传输描述符，设置源地址、目标地址、传输长度等，并注册回调函数`done`，当传输完成后调用此函数。 - 使用`alt_dma_channel_transfer`函数启动传输。 6. **回调函数`done`**： - 当DMA传输完成时，`done`函数会被调用，这里通过递增`rx_done`计数器来标记传输结束。 - 用户可以根据需要实现更复杂的逻辑，例如处理多个连续的传输。 7. **错误处理**： - 示例中的错误处理包括检查`alt_dma_txchan_open`和`alt_dma_rxchan_open`的返回值，如果打开通道失败，程序会输出错误信息并退出。 8. **安全考虑**： - 在实际应用中，必须确保DMA传输不会覆盖系统的重要数据或区域，同时注意同步问题，避免在传输过程中对正在被DMA操作的数据进行读写。 总结起来，Nios II处理器的DMA机制提供了高效的数据交换手段，本文档的代码示例展示了如何在C语言环境下设置和控制DMA传输，这对于理解和实现基于Nios II的嵌入式系统中的数据通信至关重要。