DMA在DSP應(yīng)用中至關(guān)重要，本文給出了DMA操作非阻塞的請求方法，針對TMS320C620x，實現(xiàn)了與CSL中DAT接口一致的驅(qū)動模塊QDAT，并指出了EDMA相關(guān)的高級特征。
　　在DSP中，DMA控制器實際是一個外設(shè)，與其他集成的串口、主機接口、片外內(nèi)存接口等都在系統(tǒng)外設(shè)總線上，也與其他外設(shè)一樣有一組相關(guān)的控制/狀態(tài)/數(shù)據(jù)寄存器，CPU可以訪問。
　　非常重要的一點是，DMA通道能夠用于內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送。這里內(nèi)存都是統(tǒng)一編址的，包括：片上內(nèi)存，程序和數(shù)據(jù)分立；接在EMIF上的片外內(nèi)存，如SDRAM；外設(shè)的寄存器也都是內(nèi)存映射的（memory-mapped），所以DMA通道也可以用于外設(shè)和內(nèi)存之間，進行外設(shè)數(shù)據(jù)接收與發(fā)送。
　　在DSP的處理模型中，所有數(shù)據(jù)應(yīng)位于片上供CPU處理，不鼓勵CPU直接訪問片外數(shù)據(jù)，因為CPU訪問片外資源的時間較長，周期數(shù)也不確定，對于實時性和確定性不利。片上內(nèi)存有時也能夠配置成為緩存（cache），緩存控制器會根據(jù)一定策略、使用DMA方式切換片外的數(shù)據(jù)進出緩存，最終使得用戶能夠在片上訪問數(shù)據(jù)，這個過程對用戶是透明的。正因為緩存的機制是透明的，所以也是很難控制的。比如，一段調(diào)用頻率很高的代碼很可能被不常用的部分清出緩存，因為它們映射相同，但隨后又很快被調(diào)入，這樣會造成局部的效率降低。
　　所以，如果能夠明確掌握程序流或數(shù)據(jù)流的運轉(zhuǎn)特征，不使用緩存模式，用戶通過DMA進行自定義的調(diào)度，可能提高效率。有的處理器不具備緩存控制器，不支持片上內(nèi)存作為緩存，如C6205的片上數(shù)據(jù)內(nèi)存就不能夠配置為緩存，所以主動使用DMA移動數(shù)據(jù)不可避免。
　　DSP的DMA功能一般也都較為強大，TI C6000系列的DMA通道支持1D-1D、1D-2D、2D-1D以及常用的2D-2D數(shù)據(jù)傳送，對DMA的合理使用可能替代相當(dāng)?shù)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>編程效果，如排序、采樣或裁剪。
　　TI的CSL（Chip Support Library，芯片支持庫）對于使用DMA給出了很好的支持，有專門的DMA模塊，便于對DMA的各個寄存器進行控制。還有一個DAT模塊，使用DMA進行內(nèi)存數(shù)據(jù)傳送，函數(shù)DAT_copy（）和DAT_fill（）就像常用的內(nèi)存操作memcpy（）、memset（）一樣，只需要在API接口指出源地址、目的地址和長度，或者其他的維數(shù)屬性等即可，不需要再去管具體的寄存器，非常方便。
　　視頻處理實例分析
　　DAT模塊易用，但因為是在CSL中，所以只能將DMA控制器直接的功能表達(dá)出來。對于灰度圖像處理（先不考慮將算法處理后的結(jié)果傳回片外的情況），在下面的處理框架中，每次DMA執(zhí)行操作時，CPU在前臺還可以做算法處理任務(wù)。
　　。..
　　task=DAT_copy（。..）;//啟動頭一個DAT任務(wù)
　　。..
　　while（not_finished）{
　　DAT_wait（task）; //本次task完成
　　task=DAT_copy（。..）; //啟動下一次的DMA
　　pingpong_alg_process（。..）; //對本次傳送的數(shù)據(jù)處理
　　}
　　當(dāng)視頻為4:2：0 YUV圖像（planar模式）序列，需要處理某一區(qū)域時，實際上是在相同時機處理Y、U、V三塊數(shù)據(jù)，通常它們并不連續(xù)，也就是說，將會同時使用三個DMA操作。
　　這里可能可以同時啟動多條DMA通道，但有一些限制：
　　1. 有的處理器支持同時啟動的DMA通道數(shù)有限，有些DSP有4條通道，但寄存器集只能完整地支持兩條；
　　2. 由于共享總線和某些接口，同時工作的DMA通道數(shù)過多將可能增加訪問沖突，降低系統(tǒng)性能；
　　3. 有時多條通道又必須同時使用，比如系統(tǒng)視頻、音頻采集進入的數(shù)據(jù)必須占用獨立的通道。
　　所以，上面的任務(wù)能夠盡量使用一個DMA通道完成，不失一般性，DAT模塊的所有操作實際上是在一條打開的通道上完成的。
　　那么，對于YUV圖像，處理程序框架類似上面，可能如下，
　　。..
　　taskY = DAT_copy（。..）;
　　taskU = DAT_copy（。..）;
　　taskV = DAT_copy（。..）;
　　。..
　　while（not_finished）{
　　DAT_wait（taskY）;
　　DAT_wait（taskU）;
　　DAT_wait（taskV）;
　　taskY = DAT_copy（。..）;
　　taskU = DAT_copy（。..）;
　　taskV = DAT_copy（。..）;
　　YUV_pingpong_process（。..）;
　　這時問題出現(xiàn)了：C620x的DMA通道一次只能接受一個傳送請求，也就是說，每次請求必須等到該通道空閑時才可能真正提交上去，這樣taskY和taskU在后臺操作時，前臺無法進行taskU和taskV的啟動，即實際上前臺沒有什么處理任務(wù)可做，浪費了效率。而這三個dat任務(wù)綁定在一起，啟動時機很難拆開。顯然，如果能夠允許DMA請求連續(xù)地提交，將提高效率。
　　DMA通道請求非阻塞提交的方法
　　把DMA通道看作一個單處理單元，每個DMA操作作為一個任務(wù)，這就形成了一個單處理多任務(wù)的模型，任務(wù)調(diào)度就是FIFO。不妨定義：
　　1. DMA通道請求上下文是一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含啟動一次DMA傳送所需要設(shè)定的寄存器參數(shù)集合，如源、目的、長度、index寄存器（維數(shù)）等等；
　　2. DMA通道請求上下文隊列，一個DMA請求上下文的隊列用以緩存DMA請求；
　　DMA通道的使用和請求非阻塞的提交應(yīng)有以下兩條原則：
　　a. 應(yīng)用程序的使用DMA通道的方法：
　　提交DMA通道請求（無阻塞），獲得此次任務(wù)的id；在需要使用某任務(wù)的目標(biāo)內(nèi)存時，應(yīng)檢查該id任務(wù)狀態(tài)直到完成；如果完成，即可進行相應(yīng)的處理。
　　b. 無阻塞提交DMA通道請求的實現(xiàn)：標(biāo)志此次DMA傳送任務(wù)正在進行；如果DMA通道空閑，設(shè)置寄存器啟動DMA操作，標(biāo)志DMA通道正在工作；如果DMA通道正在工作，則將此次DMA請求插入上下文隊列。
　　3. DMA中斷服務(wù)程序（注：DAT模塊不使用ISR，只是查詢對應(yīng)標(biāo)志，確定DMA傳送是否完成）：標(biāo)志此次DMA傳送任務(wù)完成；如果DMA請求上下文隊列為空，標(biāo)志DMA通道空閑；如果DMA請求上下文隊列非空，則從隊列中取出頭一個DMA請求上下文，用以設(shè)置相應(yīng)的寄存器啟動DMA操作。