STM32的DMA中FIFO和突发模式理解

只看该作者 · 2023-1-31 21:14

STM32的DMA中FIFO和突发模式理解
学习stm32DMA时遇到了FIFO和突发配置的疑惑，看手册完全云里雾里，节拍是什么等等都不清楚。
首先理解什么是突发，突发传输就是两个设备进行数据传输，一个设备发数据，一个设备接收数据，或者像是CPU到内存进行读取数据，肯定是每读取一个字节，读取指针就会自增一次，如果每次读一个字节，还要到程序里面执行一个指针自增指令的话，那CPU岂不是时时刻刻都在读取内存然后指针自增指令执行，那也太蠢了，CPU利用率太低了，所以出现了突发模式，我设定为CPU进行读内存，我指定一个宽度，每次读取都读这一个宽度的数据，比如为128B，每次读取，指针会自己增加，读取满了这128B再告诉CPU读了一次，那么这个128B就是一次突发的大小，只是进行简单的封装，突发不管每次传输多少，突发规定的是指针每次增加的单位宽度是多少，就像上面的我读取内存，规定每次读取1280B，那么一次读取就是10次突发，相当于读写指针按每次自增128进行了10次。突发就是这么个意思，是为了方便传输时指针自增进行的优化操作，将每次指针自增由指令控制，封装为硬件突发模式进行。

只看该作者 · 2023-1-31 21:16

上图就是stm32里面突发和FIFO配置的表。
突发模式一定是与FIFO一起使用的，突发的意思就是打包，而且只针对接收端的配置，与发送端没有关系，这么理解，突发的节拍即按接收端数据宽度作为单位，突发可以选择4、8、16节拍进行打包，跟架子鼓一样，每4秒敲一次，这里就是接收端按接收宽度，每收到4次该宽度作为一次突发，那么就是4节拍一次突发。
如果接收端数据宽度为byte，选择4节拍一次突发，如果将每次突发封装为一个突发包的话，那么就是一个突发包大小为4字节，每次突发发送一个突发包，意思就是每发送4字节即4次接收端的数据宽度，进行一次打包突发，对应到FIFO上面就是，FIFO选择的阈值是满了就发送给接收端，但是一次传输必须是以突发包大小作为单位来进行，所以选择1/4阈值，则满1/4就进行传输，正好满一次突发；按1/2阈值，满1/2传输一次，正好是2个突发包，那么就是传输一次突发两次，以此类推；
所以选择突发计算的是突发包的位宽，即突发包大小=节拍*接收端数据宽度，每次FIFO传输的大小由FIFO自己的阈值决定，但是每次传输的大小一定要大于突发包才行，因为突发包是最小的单位，一次传输内进行几次突发不重要，系统会自己配置，但是需要注意的是，一次FIFO传输必须是整数个突发包的大小宽度，不能切分突发；
突发和数据宽度紧密联系的根本原因，就像是C指针一样，char指针自增是+1，而int* 增长是+4每次，所以突发就跟指针增长一样，是指针增长的封装，

只看该作者 · 2023-1-31 21:16

实际例子：
配置突发为4节拍，这是确定一次突发的大小宽度是多少，假如接收端端口数据宽度配置为半字（2B）那么一次突发就是8B，切记一次突发不是一次传输，一次传输包含多次突发，突发本质上是指针增长，即接收端地址自增，每次传输由FIFO决定，FIFO如果选择的阈值为1/4，那么就是说FIFO每装满1个字，就触发传输，传输1个字，但是这里突发的最小单位为8B，而一次传输却是4B，肯定不行。打个比方，我设定指针每自增一次最小增量为8字节，但是现在你却要让指针自增一次只移位4B，肯定不行，因为我已经规定了指针最小的自增长度为8。突发就是这个意思，突发就是为了地址接收数据的同时进行指针偏移，突发包的大小就是指针每次偏移的最小位移，所以FIFO阈值最小只能是1/2，所以一次FIFO传输为1/2*4字=2字=8B的数据，正好一次突发，而3/4又不行，因为3/4阈值FIFO一次传输为12B，而我每次指针自增宽度就是突发包的大小为8B，你说这次传输为12B，我不能是指针自增1.5吧，有见过int * +1.5的么，肯定没有。

只看该作者 · 2023-1-31 21:16

最后，还有一点，那就是记住，突发次数是不需要你管的，一次传输有几次突发系统会自动算出来，一次传输的大小一定是有FIFO阈值决定的，你只需要确保，每次传输的大小一定是整数个突发大小就行，每次传输就行几次突发不需要你管。