M0+MAC+TCP/IP 以太网单芯片方案 W7500EVB用户手册连载（10）--实战篇

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W7500（W7500P）芯片简介：

W7500 芯片为工业级以太网单芯片解决方案， 集成 ARM Cortex-M0,128KB Flash 及全硬件TCP/IP 核（和W5500、W5100内核一致），特别适用于物联网领域。 使用 W7500EVB， 让您轻松完成原型开发。

全硬件TCP/IP核的最大优点是他在执行联网操作时不需要占用MCU的运行资源，大大增加了MCU的工作效率。

本章将向大家介绍W7500的 DMA。在本章中，将利用 DMA将串口接收到的数据传送到变量中，在通过串口将变量输出打印出来。

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第十一章 DMA试验

本章将向大家介绍W7500的 DMA。在本章中，将利用 W7500的DMA将串口接收到的数据传送到变量中，在通过串口将变量输出打印出来。
本章分为如下几个部分：
11.1 W7500 DMA 简介
11.2 硬件设计
11.3 软件设计
11.4 下载验证

11.1 W7500 DMA 简介

直接内存访问 (DMA) 用于外设与内存之间、内存与内存之间的高速数据传送。无需 CPU 参与，数据即可快速传送。这样就为 CPU 执行其他操作留出了资源空间。W7500的 DMA 控制器共有6个通道，每个通道都用于管理来自某个或多个外设的内存访问请求。在DMA 请求过程中，有一个处理优先级的裁决。

W7500 的 DMA 有以下一些特性：

u  6个通道

u  每一个通道用于连接专门的硬件 DMA 请求，并同时支持软件触发器。

u  软件编译来自 DMA 通道的请求优先级 (系统默认为高级)。

u  内存到内存传输 (仅支持软件请求)。

u  TCP/IP 到内存传输 (仅支持软件请求)。

u  SPI/UART 到内存传输 (支持软件及硬件请求)。

u  获取 Flash, SRAM, APB 及 AHB 外设作为源和目的地。

从外设（UART0, UART1, SSP0, SSP1）产生的 DMA 请求，通过逻辑或输入到DMA 控制器，这就意味着同时只能有一个请求有效，如图11.1.1所示：

图11.1.1 W7500 DMA通道功能表

备注：软件请求是内存到内存及 TCP/IP 到内存之间使用 DMA 的唯一方式。

这里介绍一下 DMA设置相关的几个寄存器。

第一个是DMA的状态寄存器（DMA_STATUS），如图11.1.2所示：

                  

图11.1.2 W7500 DMA的状态寄存器

这个寄存器是只读的寄存器，读取ENABLE这个位可以获取DMA控制器的状态，读取STATE[4]-[7]位可以看到控制状态机的当前状态。

第二个是DMA 的控制数据库指针寄存器（DMA_CTRL_BASE_PTR），如图11.1.3所示：

图11.1.3 W7500 DMA 的控制数据库指针寄存器

把数据源的地址写入该寄存器。

第三个是DMA 的通道设置使能寄存器（DMA_CHNL_ENABLE_SET），如图11.1.4所示：

图11.1.4 W7500 DMA 的通道设置使能寄存器

该寄存器可以使能要开启的DMA通道。

第四个是DMA的通道软件请求寄存器（DMA_CHNL_SW_REQUEST），如图11.1.5所示：

  

图11.1.5 W7500 DMA的通道软件请求寄存器

在需要的时候设置对应的位来开启DMA的传输。

DMA配置可以直接调用函数库的dma_init函数来对DMA进行初始化。

[mw_shl_code=applescript,true]void dma_init(void)；[/mw_shl_code]

如果要进行数据传输可以调用dma_memory_copy函数。

[mw_shl_code=applescript,true]void dma_memory_copy (uint32_t chnl_num, unsigned int src, unsigned int dest, unsigned int size, unsigned int num)；[/mw_shl_code]

dma_memory_copy函数的第一个参数为传输通道，第二个参数为数据源地址，第三个为数据目的地地址，第四个参数是传输的数据大小，第五个参数是传输数据的长度。如果要将tx_data中的数据通过DMA通道0传输到rx_data中可以这样写：

[mw_shl_code=applescript,true]uint32_t tx_data = 0xFFF；
uint32_t rx_data；
dma_memory_copy (0, &tx_data, &rx_data , 2, 1)；[/mw_shl_code]11.2 硬件设计

本章用到的硬件资源有：

1)      串口

2)      DMA

11.3 软件设计

在W7500EVB DMA工程里，可以看到，user文件中多了 bsp_dma.c 文件和其头文件 bsp_dma.h，同时要引入 dma 相关的库函数文件 W7500x_dma.c 和W7500x _dma.h。

打开bsp_dma.c 文件， 主要代码如下：

[mw_shl_code=applescript,true]void dma_mm_init(void)
{
  dma_data_struct_init();        //初始化DMA数据结构体
  dma_init();                //初始化DMA
}

void DMA_Memory_Copy(uint32_t chnl_num, unsigned int *src, unsigned int *dest, unsigned int size, unsigned int num)
{
  uint32_t current_state;

  dma_memory_copy(chnl_num, (unsigned int) src,(unsigned int) dest , size, num);
  do{
    current_state = (DMA->DMA_STATUS >> 4) & 0xF;
  }while (current_state!=0);
}[/mw_shl_code]

该部分代码有2个函数，第一个dma_mm_init函数是DMA的初始化。第二个DMA_Memory_Copy函数是进行数据传输的。

最后看看W7500x_it.c文件如下：

[mw_shl_code=applescript,true]void UART2_Handler(void)
{
  uint32_t rx_data;

  DMA_Memory_Copy(3, (unsigned int*) &UART2->DATA,(unsigned int*) &rx_data , 0, 1);
  S_UART_SendData(rx_data);
  S_UART_ClearITPendingBit(S_UART_IT_FLAG_RXI);
}[/mw_shl_code]

这里可以看到并没有使用串口2的数据接收函数，而是有DMA通道3将UART2数据寄存器的数据传输到了rx_data变量中在利用串口2打印出来。

11.4 下载验证

在代码编译成功之后，下载代码到W7500EVB上，打开串口调试助手向W7500EVB发送数据，W7500EVB也会回发数据给我们，如图11.4.1所示：

图11.4.1 W7500EVB DMA试验结果