ARM9开发板入门：对S3C2410数据手册中DMA部分的解读

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之所以要介绍DMA，因为它对性能太重要了！只有活用了DMA，CPU的性能才能上去！S3c2410有四个DMA，每个DMA支持工作方式基本相同，但支持的source Dest可能略有不同。

本文龙人计算机为您解读S3C2410数据手册中DMA部分：

DMA请求源：通过设置DCON[23]位SWHW_SEL值，选择硬/软件请求，并可进一步通过设置HWSRCSEL[26:24]位选择HW模式下的每个DMA通道的请求源

DMA工作过程：使用三态FSM（有限状态机）进行操作，分三步操作：

Stage-1 初始状态，等待DMA请求，若请求到达，进入Stage-2。此阶段，DMA ACK和INT REQ都为0。

Stage-2 DMA ACK变为1，计数器CURR_TC从DCON[19:0]加载数值。注意：此时DMA ACK仍然为1，知道它随后在stage-3中被清0。

Stage-3 在此状态，对DMA进行原子操作的sub-FSM（子状态机）被初始化它从源地址读取数据然后写入目的地址（此操作需要考虑数据大小和传输尺寸）。

每一次DMA传输，必须先得到请求。

有两种请求模式：Demand和Handshake。差别在于是否等待DREQ信号无效：

Handshake模式下，DMA控制器在开始下一次传输之前要一直等待直到DREQ信号无效。如果DREQ信号无效了，DMA 控制器使DACK无效后继续等待下一次DREQ信号有效，之后又开始数据传输，且使DACK信号有效。

Demand模式下，DMA控制器不等待DREQ信号无效。如果传输完毕后DREQ还是继续有效，DMA控制器只是先无效DACK信号，然后又开始新一轮的传输。数据手册上建议对外部DMA请求使用Handshake模式，以避免不经意的开始新一轮数据传输。

S3C2410 ARM9 ARM9开发板 DMA ARM开发板

有两种传输模式：Single service和Whole service。差别在于三态FSM操作的Stage-3：

在Stage-3状态，对DMA进行原子操作的Sub-FSM被初始化，它从源地址读取数据然后写入目的地址（此操作需要考虑数据大小和传输尺寸）。

Whole service模式下，这种读、写操作重复进行直到计数器（CURR_TC）变为0；而Single service模式下读和写操作只进行一次。

数据手册上提醒注意：就算是Whole service传输模式，每一次sub-fsm的原子传输后DMA也会释放总线，然后再试图重新获得总线，以保证其他设备能够有机会获得总线使用权。

每次原子传输（Sub-FSM中）的单元尺寸分为Unit（1次读和写操作，单块数据）和Burst4（分别执行4次连续读、写操作，4块数据）。

在整体服务模式下，使用传统的DMA 计数器，状态机会停留在状态三，直到DMA计数器的值减为零，再回到状态一，等待下一次DMA请求。2410 DMA 数据传输模式：共有两种数据传输模式：

单位数据传输模式：执行一次读操作和一次写操作。

并发数据传输模式：执行四次读操作和四次写操作。2410 DMA 的基本时序：nXDREQ请求生效并经过2CLK周期同步后，nXDACK响应并开始生效，但至少还要经过3CLK的周期延迟，DMA控制器才可获得总线的控制权，并开始数据传输。2410 DMA 的两种协议模式：请求模式：If XnXDREQ remains asserted, the next transfer starts immediately. Otherwise it waits for XnXDREQ to be asserted.

握手模式：If XnXDREQ is deasserted, DMA deasserts XnXDACK 

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嵌入式开发技术：wince驱动开发学习笔记

文章整理：深圳龙人计算机嵌入式系统开发中心

首先是wince驱动的分类问题。按照书上讲的说CE下驱动分成单体驱动和分层驱动,而看到另一种说法是本机驱动和流式驱动。经过microsun大哥的指点，把这两种分类法分开了。在这里引用一下：

“单体与分层只是从代码的形式上做的分类.分层驱动代码上分为PDD与MDD,一般的微软已经实现了MDD，可能也实现了PDD，我们只需要对PDD做些修改就能使用，比如音频的驱动，显示的驱动。单层驱动是把PDD与MDD写在一起，没有做严格的区分，通常这种驱动比较简单，比如：ATADISK。

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至于本地驱动和流式驱动是从驱动与系统其它模块(调用者)的接口形式上做的分类.其实,本地驱动这个名称不大恰当,可能叫专用驱动或其它名字更为合适.它是指调用它的模块给它有特定的接口，比如电源驱动和通用LED驱动。而串口，网卡等就是流接口驱动程序.

所以,一个驱动程序可以是单体的流式驱动,例如:ATADISK.也可以是分层的流式: 如OHCI ”

       按照我的理解，单体和分层是驱动实现方式上的分类，而本地和流式则是驱动模型上的分类，所谓本地驱动就是操作系统有保留专门的接口，所谓流式是指编写的DLL文件里可以导出各种流式接口函数。

         第二点：驱动的功能属性。设备驱动程序是操作系统内核和硬件的接口，操作系统定义了一组标准的接口，编写驱动的过程也就是实现这些接口。从应用程序到具体硬件间有如下这些环节起作用：应用程序-调用OS函数-操作系统-驱动接口-驱动程序-硬件操作函数-硬件。在wince里驱动都以用户态的DLL存在，需要通过进程加载到slot里。共有三类系统进程用来加载：Device.exe,GWES.exe,FileSys.exe.绝大多数设备驱动都是通过Device.exe加载的。需要注意的是，不同的OS保留的设备驱动接口是不一样的，如桌面windows和wince就不同。

     第三点：wince下设备的初始化分为两个阶段：Device.exe的初始化；外设的枚举和加载。其流程是：上电-启动bootloader-启动NK-启动注册表init键（Device.exe启动）-初始化数据结构，I/O，电源管理等-加载BusEnum.dll(总线枚举器）-枚举注册表下Driver/buildin的所有子键。这里的枚举过程就是循环调用ActivateDeviceEx()函数加载驱动的过程。在OS启动完毕后，我们可以用PB的Remote Registry Tool查看H_L_M/drivers/active包含的子键，看哪些驱动随启动而加载 。

     第四点：流接口驱动的概念。暴露流式接口函数的驱动即是流驱动，它把外设抽象成一个文件。过程是：应用程序使用文件API对设备进行访问，OS接受API调用FileSys.exe，转到device.exe，调用流接口，与硬件交互。所谓流接口函数有十个，包括XXX_Init、XXX_Deinit、XXX_Open、XXX_Close、XXX_Read、XXX_Write、XXX_PowerUp、XXX_PowerDown、XXX_Seek、XXX_IOControl，在wince5.0中增加le了XXX_PreClose,XXX_PreDeinit.而我们在应用程序里对应的文件API有CreateFile、DeviceIoControl、 ReadFile、 WriteFile，CloseHandle,SetFilePointer.  

      第五点：编写流驱动的步骤。有两种实现途径：1。写DLL，做成Project，加入到OS里。2。改BSP，把驱动写在BSP里,再选择那个BSP做OS。第一种方法步骤是在PB中新建一个DLL项目，编写一些输入函数，寄存器，外设的声明，写DLLENTRY函数；实现流接口函数；编写DLL的导出函数文件.DEF;为驱动程序写入注册表项，还需要修改bib文件。 第二种方法就是在platform/BSP/drivers下新建一个目录，然后在drivers目录中的dirs文件中加入新建的目录名。在新建的目录下，新建你的源代码文件，在其中实现DLL函数。新建名称分别为sources, makefile, ***.def的文件；修改platform.reg和platform.bib文件

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龙人教你高效率ARM嵌入式程序开发

不需龙人计算机（深圳ARM嵌入式研发中心）说大家都都知道嵌入式系统对应用软件的质量要求很高，在嵌入式开发中须注意对代码进行优化，尽可能地提高代码效率。虽然C编译器都提供了一定程度的代码优化，但大部分由编译器执行的优化技术仅涉及执行速度和代码大小的平衡，不可能使程序既快又小，因而必须在编写程序时采取必要的措施。本文针对高效率嵌入式程序开发提供了一些编程技巧，对实际系统开发具有重要作用。

    在多媒体、通信等计算复杂度高的应用中，为了满足制造费用、功耗、性能以及实时性等诸多限制条件的要求，嵌入式系统程序往往需要特殊设计。这使得设计师在设计面向特定应用的嵌入式软件时，需要有一套切实可行的编程准则。而在实际程序设计中，嵌入式工程师尤其需要考虑对变量的使用和循环程序的处理。

变量使用

    在进行实际程序开发时，变量的使用至关重要,其中使用全局变量比向函数传递参数更加有效，这样免去了函数调用时参数入栈和出栈的需要。当然，使用全局变量会对程序有一些副作用。

    由此可见，在声明变量时，需要考虑怎样最佳地控制存储器布局。最好的方法是在编程的时候，把所有相同类型的变量放在一起定义。

    通常，工程师设法使用short或char来定义变量以节省存储器空间。在函数的局部变量数目有限的情况下，编译器会把局部变量分配给内部寄存器，每个变量占用一个寄存器。在这种情况下，使用short和char型变量不但不会节省空间，反而会带来其它的副作用。同样完成加1的操作，32位的int型变量最快，只用一条加法指令。而8位和16位变量，完成加法操作后，还需要在32位的寄存器中进行符号扩展。其中，带符号的变量，要用逻辑左移和算术右移两条指令才能完成符号扩展；无符号的变量，要使用一条逻辑与指令对符号位进行清零。所以，使用32位的int或unsigned int局部变量最有效。某些情况下，函数从外部存储器读入局部变量进行计算，这时候，需要把不是32位的变量转换成32位。至于把8位或16位变量扩展成32位后，隐藏了原来可能溢出异常这个问题，需要进一步仔细考虑。

在程序中，经常会使用switch case语句，每一个由机器语言实现的测试和跳转仅仅是为了决定下一步要做什么，就浪费了处理器时间。为了提高速度，可以把具体的情况按照它们发生的相对频率排序。即把最可能发生的情况放在第一，发生概率小的情况放在最后，这样会减少代码平均执行时间。

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    通常，工程师总是竭力避免使用冗余变量，以精简程序。一般情况下这样做是正确的，但是也有例外，如下所示：

int f(void);

int g(void);              

 file://f()和g()不访问全局变量errs

int errs;            file://全局变量

void test1(void)

{ errs += f();

                errs += g();

}

void test2(void)

{ int localerrs = errs;   

// 定义冗余的局部变量

     localerrs += f();

     localerrs += g();

     errs = localerrs;

}

    在第一种情况test1()里，每次访问全局变量errs时都要先从相应的存储器下载到寄存器里，经f()或g()函数调用后再存储回原来的存储器里面。在该例子中，一共要进行两次这样的下载/存储操作。而在第二种情况test2()里，局部变量localerrs被分配以寄存器，这样一来，整个函数就只需要一次下载/存储全局变量存储器了。尽量节省存储器访问的次数，对于提高系统性能非常有用。

循环程序的处理

    计数循环是程序中常用的流程控制结构。在C中，类似下面的for循环比比皆是：

    for(loop=1；loop<=limit；loop++)

    这种累加计数的方法符合一般的自然思维习惯，所以比下面的递减计数方法使用更多：

    for(loop<=limit；loop！=0； loop--)

    这两者在逻辑上并没有效率差异，但是映射到具体的体系结构中，就产生了很大的不同。

    累加法比递减法多用了一条指令，当循环次数比较多的时候，这两段代码就会在性能上产生明显的差异。分析其本质原因，在于当进行一个非零常数比较时，必须用专门的CMP指令来执行；而当一个变量与零进行比较时，ARM指令可以直接利用条件执行的特性(NE)来进行判断。很多时候循环展开由编译器自动完成，不过应注意对中间变量或结果被更改的循环，编译程序往往拒绝展开，这时候就需要工程师自己来做展开工作了。

    尤其值得注意的是，在有内部指令cache的CPU上(如ARM946ES芯片)，因为循环展开的代码很大，往往会出现高速缓冲存储器溢出。这时展开的代码会频繁地在CPU的高速缓冲存储器和内存之间来回调用，又因为高速缓冲存储器速度很高，所以此时循环展开反而会变慢。同时，循环展开会影响矢量运算优化。

    ARM处理器核对NZ(零比较转移)有特别的指令处理，速度非常快，如果你的循环对方向不敏感，可以由大向小循环。需要注意的是，如果指针操作使用了i值，这种方法可能引起指针索引超界的严重错误(i = MAX+1)。当然你可以通过对i做加减运算来纠正，但是如果这样就没有提高效率的作用了。

结语

    本文龙人计算机对高效率嵌入式ARM程序开发总结了一些编程技巧。在实际的嵌入式系统开发中，可以大大的提高系统的性能，特别是在多媒体和通信等复杂度高的应用中，对程序设计具有指导意义。深圳龙人嵌入式产品事业部是国内最强最精最专业的开发板集散地包括ARM开发板、ARM9开发板、Xscale开发板、2410开发板(ARM9)、2440开发板(ARM9)、44B0X开发板(ARM7)、DSP开发板、单片机开发板、FPGA开发板、CPLD开发板等各类精品开发板！网址：http://www.armodm.com

ARM9开发学习-S3C2410开发板上的串口通信编程

一、S3C2410开发板上的串口通信编程的目的

   串口通信我们并不陌生，我们经常用串口来进行数据传输，可并不清楚它是如何工作

的。那这一节龙人计算机嵌入式事业部就带领你来揭开 ARM S3c2410 UART(Universal Asynchronous Receiver andTransmitter) 串口通信的神秘面纱。

二、代码

   我们先来分析文件 crt0.s

   @ 文件 crt0.s

   @ 作用:设置堆栈指针

   .text

   .global _start

   _start:

    ldr sp, =1024*4

    bl main

   halt_loop:

    b halt_loop

ARM9