ARM中基于DMA的高效UART通讯及其应用（2） 控制器, 计数器, 寄存器, 缓冲区, 和源

我是MT

BDICNT0 |= (1<<20);//使能DMA
BDCON0 = 0x0<<2;//允许外部DMA请求
数据接收：这一部分工作由初始化好后的DMA控制器依靠硬件来完成。接收数据不定时，初始化UART0的接收缓冲区为16字节，当接收缓冲区满时，会产生DMA请求，然后在DMA控制器的控制下，将UART的接收FIFO中的16字节的数据转移到指定的缓冲区中(SRAM),当数据转移完毕(DMA 计数到0)后，要做两件事情：一是自动重载和自动启动，即自动重新设置好目标(缓冲区)首地址和源地址(UART接收寄存器)以及DMA计数器，准备好下次DMA请求;另外产生DMA中断。DMA中断服务程序要做的工作很简单，只要对全局标志RECEIVE_FLAG置位，通知主程序有新的命令需要处理。这样主程序可以直接处理RAM中的数据，而不需要花费时间去读取UART的接收缓冲区。
数据处理：当主程序通过查询全局标志RECEIVE_FLAG，如果为1，则知道有新的命令，可以直接读取命令缓冲区，同时对RECEIVE_FLAG清零。然后按照一定的算法对接收的数据做出解析，这部分内容不做重点讨论。
5、试验及结论
为了验证基于DMA的通讯的有效性，笔者做了对比试验。把负责轨迹插补的定时中断优先级设计成最高(中断时间间隔50毫秒，中断服务程序执行时间约需要30毫秒)，然后一个机器人采用中断方式接收上位机连续发送的100组命令，另一个采用基于DMA的方式接收上位机连续发送的100组命令。然后在机器人主程序中通过读取UART的状态寄存器判断出现错误(主要是数据溢出错误，即缓冲区有接收数据而没有及时读取，被新的数据覆盖)的次数。软件采用C语言，用ADS1.2编译调试。试验结果如表2。实验证明了第二种方式的有效性。
表2：对比试验结果


本文作者的创新点在于：在UART通讯中，通过采取DMA方式，直接将UART接收的数据转移到设定好的RAM区，然后设置相应的全局标志，通知主程序数据可用就可以了。开发人员不需要到UART的缓冲区中读取数据，直接读RAM就可以了。与采用中断方式或者查询方式的串行口通讯方式相比较，不仅仅可以节省CPU通讯时用于接收数据的时间，同时可以防止UART接收的数据由于没有及时被读取而丢失，提高了通讯的可靠性。