痞子衡嵌入式：在i.MXRTxxx下使能DMA动态链式传输

　　大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是i.MXRTxxx下各通信外设驱动对DMA链式传输支持情况。

　　文接上篇《在i.MXRTxxx下使能DMA链式传输可达到SPI从设备接收速率上限50Mbps》，当我们实现了 DMA 链式传输后：这里又分为两种情况，一种是静态 DMA 链式传输，另一种是动态 DMA 链式传输。

　　所谓静态 DMA 链式，就是在启动 DMA 传输前把所有链表一次性全配置好，传输过程中不再修改链表。而动态 DMA 链式，则是在传输过程中动态地配置链表，比如在一个链表传输完成后，再添加下一个链表。

　　静态 DMA 链式适用于需要预先知道全部传输数据的场景，如固定大小的数据块传输，或者先缓存后处理的场景（比如 ping-pong buffer 方式收数据，再将数据从 buffer 搬移到目的地址）；动态 DMA 链式则更适合处理长度可变或实时生成的数据流，或者目标地址可变且无需 buffer 缓存的场景（比如直接让 DMA 将数据存到变化的目标地址），提供更灵活的数据传输方式。

　　今天痞子衡就和大家聊一聊动态 DMA 链式传输使能过程中的一个小误区，以及当前版本 SDK 下各通信外设 DMA 版本驱动对于链式传输的支持情况：

一、由使能SPI动态DMA链式传输发现的问题

　　回到痞子衡支持 RT600 AR 眼镜客户的应用场景，RT600 作为 SPI 从设备接收数据，为了实现最高 50MHz SPI 传输，我们必须使能 DMA 链式传输，保证在一包数据传输过程中不能出现间隔（比如一包数据是 4KB，而一次 DMA 传输 1KB，那么就需要 4 次 DMA 传输）。

　　为了实现连续无间隔的 4 次 DMA 传输，既可以用静态 DMA 链式，也可以用动态 DMA 链式，为了便于描述两者差别，这里痞子衡用了 4 个 DMA 描述符示例（实际 2 个 DMA 描述符头尾相连组成 ping-pong 传输就可以了）。

　　静态 DMA 链式传输情况下，我们先要将 DMA 描述符 0，1，2，3串起来，然后再启动 DMA 传输。而动态 DMA 链式传输情况时，我们是先串了 DMA 描述符 0，1，然后就直接启动了 DMA 传输，在每次 DMA 传输结束时，再将下一个未链接的 DMA 描述符按序串上去。

　　在这个 AR 眼镜客户应用场景里，RT600 从 SPI 接收的数据是在 SRAM 执行的程序固件，其有指定内部 SRAM 存放地址，而且在每包数据传输过程中还涉及 CRC 校验，如果校验出错需要重新传输这一包数据。综合考虑，痞子衡选择了 DMA 动态链式传输方案，直接用 DMA 将数据放到目的 SRAM 地址，所以必须动态配置 DMA 描述符，因为每个描述符里目标地址需要更新。

　　在改造 SDK 里的 fsl_spi_dma 驱动(v2.2.2)时，痞子衡发现了一个隐藏的误区，该驱动基于公共 DMA 函数 DMA_SubmitTransfer() 来创建一个 DMA 描述符，这个函数设计上完全是为了非链式传输，其仅能在 DMA 处于空闲状态才能被调用（根据 DMAx->COMMON[0].ACTIVE 寄存器），这么做的主要原因是函数最后会设置 DMAx->CHANNEL[n].XFERCFG 寄存器，而这个决定 DMA 传输配置的最重要寄存器 XFERCFG 在 DMA 传输期间不能够重新设置，哪怕相同的值再次写入也不行，一旦发生写入行为，DMA 会发生异常从而立即停止工作。

二、各通信外设对DMA链式传输支持情况

　　在 RT600 上支持 DMA 传输的通信类外设有很多，这些外设在 SDK 里大多数既有普通驱动，也有 DMA 版本驱动。痞子衡将全部驱动和例程均看了一遍，做了一个总结。原则上每个外设 DMA 版本驱动均可以做到支持链式传输，但目前 SDK 里的各外设 DMA 驱动实现并不一致，原因可能跟该外设自身应用特点有关。比如音频类外设 I2S 和 DMIC 就很适合做链式传输，因为它们数据流必须是连续的，否则 record_playback 场景下音频会出现杂音。

　　由于这些外设驱动并不是同一个人写成的，因此代码风格各不相同，其中关于 DMA 链式传输实现，痞子衡最喜欢 fsl_i2s_dma 这个驱动，想要为 USART/SPI/I2C 添加 DMA 链式传输支持的朋友不妨参考这个驱动。

Note：下表是以 SDK_25_09 版本代码为准

外设类型	有无DMA版本驱动	DMA版本驱动是否支持链式传输	基于DMA的例程
FC USART	有	否	dma_low_power dma_transfer 单次传输 dma_double_buffer_transfer 链式传输
FC SPI	有	否	dma_b2b_transfer 单次传输
FC I2C	有	否	dma_b2b_transfer 单次传输
FC I2S	有	是	dma_transfer 链式传输 dma_transfer_tfa9xxx 链式传输 dma_record_playback 链式传输
I3C	有	是	无
DMIC	有	是	dmic_dma 单次传输 dmic_i2s_dma 链式传输 dmic_multi_channel 链式传输
FLEXSPI	有	是	dma_transfer 链式传输
eSPI	无	N/A	N/A