将中断转换为 DMA

Posted 2023-02-19

【中文标题】将中断转换为 DMA

【英文标题】：Convert interrupts to DMA

【发布时间】：2021-06-09 22:44:57

【问题描述】：

我正在尝试通过我的董事会扬声器播放一个音符。目前，我有一个中断如下：

void sampleISR(void) 
  static uint32_t phaseAcc = 0;
  phaseAcc += a; //this `a` is modified outside
  analogWrite(OUTR_PIN, phaseAcc);

在setup()函数中附加如下：

  TIM_TypeDef *Instance = TIM1;
  HardwareTimer *sampleTimer = new HardwareTimer(Instance);
  sampleTimer->setOverflow(22000, HERTZ_FORMAT);
  sampleTimer->attachInterrupt(sampleISR);
  sampleTimer->resume();

我正在尝试使用 DMA 来减轻 CPU 的压力并提高采样率（使 22000 更大）。我正在尝试使用this，因为我的董事会支持它，但是，我在概念上对转换需要什么感到困惑。目前，我有一个中断，它每 22000 个样本将analogWrite 值修改为 pin OUTR_PIN。我目前的理解是，DMA 是一种将内存连接到外围设备或内存到内存的工具，这样就可以在不需要 CPU 的情况下传输数据。但是，我不确定这在当前情况下意味着什么。我是否需要创建一个内存到外围设备的 DMA，其中源是内存（我的 phaseAcc 变量和输出是外围设备（我的 OUTR_PIN？）。我不确定我会如何去做，或者如果我上面描述的是正确的。我试图直接模仿上面描述的功能。

我使用的是 stm32 系列的板子。

【问题讨论】：

DMA 在将大量数据从一个内存位置复制到另一个位置时非常有用。

DMA 是您的硬件必须支持的东西。除非有其他硬件可以接管，否则它对 CPU 毫无帮助。您的扬声器可能无法进行 DMA。如果在 ~22KHz 下做某事对你的 CPU 来说是一种“压力”，那么这是什么类型的 CPU？它是否运行

“” 没有意义。请参阅***.com/questions/25318145/… 将“带中断的编程 I/O”简单地称为“中断”是不准确且具有误导性的。 “我目前的理解是 DMA 是一种工具……” -- DMA 是一种方法。您需要系统（或 SoC）中的 DMA 控制器（即硬件设备）来执行 DMA 传输。

“我是否需要创建一个内存到外围设备的 DMA，其中源是内存（我的 phaseAcc 变量，输出是外围设备（我的 OUTR_PIN？）。” -- 您需要设置 DMA 传输，其中源是内存缓冲区（即要传输的值数组），目标是 DAC 外设的输入端口（不是扬声器或模拟输出引脚）。需要其他参数，例如传输大小、传输计数和每次传输的触发机制。

为什么会同时标记 Arduino 和 STM32？现在是否也有一些用于 STM32 的 Arduino 衍生产品？如果您使用的是 STM32 DMA，为什么还要链接 Infineon/Cypress？

【参考方案1】：

要驱动扬声器，您通常使用带有 PWM 信号（脉冲宽度调制）的 DAC（数模转换器）在 STM32 上，DAC / PWM 可以与 DMA（直接内存访问）链接，请参见 HAL_TIM_PWM_Start_DMA from https://deepbluembedded.com/stm32-dac-sine-wave-generation-stm32-dac-dma-timer-example/ 和 https://community.st.com/s/question/0D50X0000AAJMUVSQ5/start-pwm-with-dma-haltimpwmstartdma-results-in-hardfault 中的 HAL 库是示例代码，但您不应使用纯正弦波驱动扬声器

有关详细信息，另请参阅此应用说明：https://www.st.com/resource/en/application_note/cd00259245-audio-and-waveform-generation-using-the-dac-in-stm32-products-stmicroelectronics.pdf

要生成所需的波形，您必须调整https://deepbluembedded.com/stm32-dac-sine-wave-generation-stm32-dac-dma-timer-example/中描述的波形查找表