我理解的DMA模块功能

1万 · 2018-8-6 08:55

DMA的英文拼写是“Direct Memory Access”，汉语的意思就是直接内存访问，是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式。在DMA模式下，CPU只须向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数据的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU，这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率，可以大大节省系统资源。

可是实际情况:

1.DMA 传一小块数据的时候  基本上没什么用  CPU还是得等他处理完,才能处理别的
  比如我用DMA 在ADC采集上,我要采集64次然后平均滤波来使用,因为我是连续采集64次, 所以还是得等采集完了,得到处理结果,才能执行下一步,而不能CPU去处理其它事,再回来找这个结果. 也就是 DMA任务时间小于我的任务切换时间的,  用处真不大.
2.如果传一大块数据,CPU可以去干别的然后用DMA中断来处理传据结果
  比如用DMA 传输SDIO SD文件数据一次传几KB的数据可能时间大于任务切换的时间,就不可能一直在那里等它,等到DMA传完,中断后,再来处理.  很多时间我宁愿一小块一小块的传,便于处理. 这样下来感觉DMA用处真不大了.

欢迎大家来讨论一下.

1万 · 2018-8-6 09:45

DMA又不是万能的，任何东西都是这样的，当然有它的不足之处

只看该作者 · 2018-8-6 09:59

DMA的作用是不用CPU中断处理就可以快速进行数据传送，CPU中断响应是需要做保护现场的工作，这需要花不少时间，恢复现场也是要花相同的时间，有DMA就可以省去CPU保护/恢复现场的时间了，可以提供效率的。

1万 · 2018-8-6 10:19

吾要单片机发表于 2018-8-6 09:59
DMA的作用是不用CPU中断处理就可以快速进行数据传送，CPU中断响应是需要做保护现场的工作，这需要花不少时 ...

什么DMA中断是为了保护现场

别瞎说了，中断是为了通知你完成了，或出错了，

1万 · 2018-8-6 16:34

本帖最后由雪山飞狐D 于 2018-8-6 16:35 编辑

DMA 貌似就是纯硬件搬砖工，CPU不用搭理他，比如开个ADC采集1024个数据，CPU只要打开开关，然后就可以做其他事情了，等DMA搬运完了，叮咚一下通知CPU我搬砖搬完了，CPU再理它不迟，可以节省CPU切换的响应消耗。。。。

1万 · 2018-8-6 16:39

ayb_ice 发表于 2018-8-6 10:19
什么DMA中断是为了保护现场

别瞎说了，中断是为了通知你完成了，或出错了， ...

DMA的好处我在前言部份就已经讲了
但很多实际用的时候我是感觉不到省了CPU资源, 你理解到了

吾要单片机他是没理解到我的意思
我在用ADC DMA的时候 ADC中断一样要打开才行, 然后采集到多少次DMA中断了报告说集完了.
但是我要等到它采集完得到结果我才能下一步,不然下一步就是下一个任务轮回了

其实我是想为什么我利用不起来DMA

1万 · 2018-8-6 16:41

雪山飞狐D 发表于 2018-8-6 16:34
DMA 貌似就是纯硬件搬砖工，CPU不用搭理他，比如开个ADC采集1024个数据，CPU只要打开开关，然后就可以做 ...

ADC 分间隔采样或是连续采样 , 对于连续来说, DMA意义不大

1万 · 2018-8-6 16:47

eydj2008 发表于 2018-8-6 16:41
ADC 分间隔采样或是连续采样 , 对于连续来说, DMA意义不大

ADC开中断采样速率过高的话比如1M，没有DMA搬砖的话明显会影响CPU响应速度，你为什么要等这个DMA中断，这是阻塞式的写法，任务分配机制不行，你起码要一个任务标志缓冲，CPU定时检测里面的任务标志，然后再依次执行即可

1万 · 2018-8-6 16:53

雪山飞狐D 发表于 2018-8-6 16:47
ADC开中断采样速率过高的话比如1M，没有DMA搬砖的话明显会影响CPU响应速度，你为什么要等这个DMA中断， ...

因为每多路AD等我扫描呢不可能查询或是下一个轮回任务说才读出来 ,那就慢了至少是MS级了

1万 · 2018-8-6 16:58

eydj2008 发表于 2018-8-6 16:53
因为每多路AD等我扫描呢不可能查询或是下一个轮回任务说才读出来 ,那就慢了至少是MS级了 ...

ADC 一般不需要那么密集的监控吧？一般做法通常采集到1024个数据，CPU按数组块处理一次，轮询定时器设置为10ms 比较合适，这样就也可以把这个定时器作为按键扫描的标志，显示刷新率一般也用这个定时器控制，只要单个任务没有超过100ms 的，CPU响应都不错

1万 · 2018-8-6 17:05

再比如我用SDIO读SD卡文件读512B 用时3ms
DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT count)
{
  DRESULT res = RES_ERROR;
  uint32_t timeout = 100000;

  if(BSP_SD_ReadBlocks((uint32_t*)buff,
                     (uint32_t) (sector),
                     count, SD_DATATIMEOUT) == MSD_OK)
  {
while(BSP_SD_GetCardState()!= MSD_OK)
{
   if (timeout-- == 0)
   {
      return RES_ERROR;
   }
}
res = RES_OK;
  }

  return res;
}
举个例子吧如果这里换成DMA 还是要等到DMA将这么多数据读出来后, 才执行下一步,而不是如果没读出来,我执行其它程序去了.
这样程序就很难写了

1万 · 2018-8-6 17:18

本帖最后由雪山飞狐D 于 2018-8-6 17:24 编辑

eydj2008 发表于 2018-8-6 17:05
再比如我用SDIO读SD卡文件读512B 用时3ms
DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT ...

　你还是没明白我说的什么意思，SD卡上面的数据，用DMA就是存到内存里面的，DMA搬完砖以后，CPU什么时候处理都行，CPU只需要打开DMA开关就可以走人了，每隔10ms检查一下相关中断标志位，只要不是用于安全的紧急任务，时间查询间隔可以很宽松，当然３ｍｓ死等也可以，影响不大，如果你的数据需要１００ｍｓ才出来呢？CPU也死等吗？

1万 · 2018-8-6 17:31

本帖最后由雪山飞狐D 于 2018-8-6 17:46 编辑

eydj2008 发表于 2018-8-6 17:05
再比如我用SDIO读SD卡文件读512B 用时3ms
DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT ...

1万 · 2018-8-6 17:31

本帖最后由雪山飞狐D 于 2018-8-6 17:36 编辑

eydj2008 发表于 2018-8-6 17:05
再比如我用SDIO读SD卡文件读512B 用时3ms
DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT ...

而且SDIO口貌似也是硬件接口吧？CPU只要初始化完成，打开开关就完事，把DMA打开，也完事了，管它数据读完要多少时间，你只需要每隔一定时间（几十mS一次都行）一般SD卡的数据不会很紧急，查询一下DAM中断的完成标志位，然后你要再读下个地址的SD卡，那就再开一次开关即可，单片所有的任务如果没有RTOS确实需要精心分配一下时间间隔，有些直接开中断也可以比如串口，就留它在那中断也无所谓，跟你的CPU定时轮询没有多大关系。。。。
再比如DS18B20这种，一次的读数据需要比较长时间，那就只能配分CPU的轮询时间，倍率到1S读一次就够了，这样基本就不会影响其他程序响应了

1万 · 2018-8-6 17:51

eydj2008 发表于 2018-8-6 17:05
再比如我用SDIO读SD卡文件读512B 用时3ms
DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT ...

当然CPU这个定时查询里面，可以用到函数指针，在这个定时中断里面，分配一下任务的函数指针，定时中断跳出去以后，就可以直接执行分配好的任务了，这里面也有需要一些技巧。。。好像就是所谓的消息机制和回调函数把，你可以查查网上的资料

1万 · 2018-8-6 22:39

你这是裸机的思想，，，，什么叫用dma还是得等他完成。。。。

1万 · 2018-8-7 08:21

caijie001 发表于 2018-8-6 22:39
你这是裸机的思想，，，，什么叫用dma还是得等他完成。。。。

我们在讨论DMA 的使用场景
我总结实时性要求高的地方 DMA用处就不大了. 也就是要在5ms内必须出结果的.
实时性要求低的地方,DMA 可以省下CPU资源. 也就是能接受5-10ms以上得到传输结果的.

1万 · 2018-8-7 08:25

雪山飞狐D 发表于 2018-8-6 17:18
　你还是没明白我说的什么意思，SD卡上面的数据，用DMA就是存到内存里面的，DMA搬完砖以后，CPU什么时候 ...

要控制所有的任务必须要20ms内或是10ms内完成 ,才不会感觉到卡. 100ms不可能的事.
要做到这样,很多程序都是需要控制好时间的,分片来运行.
安卓卡,就是因为他们的任务超过了20ms, 多层函数嵌套带虚拟机.

1万 · 2018-8-7 08:38

eydj2008 发表于 2018-8-6 16:39
DMA的好处我在前言部份就已经讲了
但很多实际用的时候我是感觉不到省了CPU资源, 你理解到了

那是你任务管理的事情，与DMA本身无关，你可以先执行其它任务，中断后再发个消息切回那个任务处理。。。
如果速率很高，你不用DMA是做不到的，不停的中断开销很大的，

1万 · 2018-8-7 16:55

dma是给高级代码用的. 入门级的代码,的确用不起来...

我理解的DMA模块功能

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