CPU仲裁与通道优先级优化

1.CPU仲裁

DMA典型特性是其与CPU操作是相互独立的。当DMA和CPU同时通过同一接口尝试访问存储器或外设寄存器时，就需要一个仲裁流程。但也有例外的情况，当CPU和DMA同时读访问映射到PF0的ADC模块寄存器时，并不产生冲突，甚至CPU和DMA同时访问不同的地址也不会产生冲突。当CPU和DMA访问的是不同的接口，或CPU访问的接口是DMA访问接口的外部时均不会产生冲突。

会产生冲突的接口有：XINTF存储器区域0，6，7、L4～L7 RAM、外设帧3（McBSP-A，McBSP-B，ePWM1～6/HRPWM1～6）。

（1）外部存储器接口（XINTF）区域

●若CPU和DMA在同一个周期试图访问XINTF空间时，DMA将首先被响应，之后才是CPU访问。（CPU访问的优先级顺序为写→读→获取）。

●若CPU访问的XINTF空间正处于悬挂状态或正在被XINTF处理，而此时DMA也试图访问此空间，则DMA访问将暂停直至所有悬挂的CPU访问结束。例如，若CPU写和读访问已处于悬挂，且取操作正在处理中，则首先完成取操作后，再开始执行CPU写，然后CPU读，最后才是DMA访问。

●若CPU和DMA同时试图进行写操作，则将会产生一个时钟的暂停。若用DMA或CPU向XINTF空间进行写数据，则XINTF的写缓冲器可以避免CPU或DMA的暂停。若CPU或DMA从XINTF空间读取数据，则会产生暂停。需要注意的是如果DMA暂停，则可能会丢失其他更高优先级的事件（如响应ADC事件），在这些情况下，不能用DMA传送XINTF中的数据，因为DMA可能因暂停而丢失其他事件。

●若DMA正在访问XINTF空间，且DMA操作被暂停（XREADY无响应），则CPU可以发出“硬件复位”命令终止访问。“硬件复位”相当于对DMA系统进行复位。同样，XINTF部分也要施加一“硬件复位”以使外设从未就绪的状态中释放出来。任何写入到缓冲器、XINTF或DMA中未处理的数据都将因复位而丢失。

（2）其他外设/存储器

●若CPU和DMA同时访问同一个接口，则DMA有优先权，CPU将暂停。

●若CPU正在访问某接口，并且这一接口还有另外一个来自CPU的访问处于悬挂状态，例如，CPU正在进行写操作，而另一个来自CPU的读操作处于悬挂状态，若此时还有一个来自DMA对同一接口的访问，则在当前CPU写操作结束后，DMA比处于悬挂状态的CPU读操作有优先权。(www.xing528.com)

●若CPU正在执行“读-修改-写”操作，而DMA欲向同一地址进行写操作，如果DMA写操作发生在CPU读和CPU写操作之间，则DMA写操作可能会丢失。因此建议不要把该类CPU和DMA对同一地址的访问混在一块。

在访问RAM时，“乒—乓”配置可以避免CPU和DMA同时访问同一RAM区域，因而避免了暂停和冲突。

2.通道优先级

在确定通道优先级时，有两种模式：循环模式和通道1高优先级模式。

（1）循环模式

在这种模式下，所有通道都享有平等的优先级，每个使能通道按照循环的方式被响应（CH1→CH2→CH3→CH4→CH5→CH6→CH1→CH2→…）。当前通道传送完数据字节后，下一通道才被响应。用户可以定义每一通道传送数据的长度。CH6（或最后被使能的通道）被响应后且没有其他通道处于悬挂状态，循环状态机将进入空闲状态。退出空闲状态时，总是先响应CH1（若通道1被使能）。尽管如此，若DMA当前正在服务某一个通道CHx，其他悬挂的位于x和该循环最后一通道之间的通道都将在CH1之前被服务。例如，假设所有通道都被使能，DMA处于空闲状态；CH1、CH3、CH5在同一周期初始化触发源；当CH1开始传送数据时，CH3、CH5处于悬挂状态；CH1完成数据传送前，DMA接到来自CH2的请求，此时悬挂请求分别来自CH2、CH3和CH5；CH1完成数据传送后，先响应CH2的请求，CH2完成数据传送后，再响应CH3，之后再是CH5；若CH5正在被服务时，DMA又接收到了来自CH1、CH3、CH6的请求；在CH5服务结束后，CH6才开始传输数据，因为在循环模式下，CH6服务顺序位于CH5之后；CH6服务结束后，再服务CH1，之后再是CH3；在CH3服务结束后，若没有其他触发源产生，则循环状态机将进入空闲状态。通过DMAC_- TRL[PRIORITYRESET]位可将循环状态机复位到空闲状态。

（2）通道1高优先级模式

在这种模式下，若CH1触发事件发生，则其他任何通道的当前字传送完毕后（不是整个数据帧的数据都传送完成），该通道的操作将暂停，CH1将被服务传送数据。当CH1的全部数据传送完毕后，操作将返回到CH1触发事件产生时有效的那个通道。其他所有通道享有平等的优先级，且每一使能的通道都按照循环方式被服务。高优先级为CH1；低优先级为CH2→CH3→CH4→CH5→CH6→CH2→…。

举例来说，若在CH1高优先级模式下使能CH1、CH4、CH5，且假设CH4正在被服务。若在CH4传送结束之前，CH1和CH5同时从各自的外设接收到中断触发事件，则CH1和CH5将处于悬挂状态。当CH4中当前字传送结束后，无论DMA是否完全传送CH4中的整个数据帧，CH4操作都将暂停并且开始服务CH1。CH1服务结束后，CH4将继续操作。在CH4服务结束后，CH5开始被服务。在CH5服务结束后，若没有其他通道处于悬挂状态，循环状态机将进入空闲状态。