基于arm处理器的hdlc通信的dma实现

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1、基于ARM处理器的HDLC通信的DMA实现

2、第1摘要：以ARM7TDMI为内核的Samsung公司S3C4510B网络微控制器（Net）厂商提供的BSP基础上进行开发工作；对于底层硬件的操作，程序设计人员很少关注或只是少量的修改。实际上很多产品，我们完全可以抛开操作系统的模式，避免不必要的系统开销，而对底层的硬件直接进行处理。这样，可以节省资源提高利用率。当然，这样也会人为地增加系统开发设计的难度。但是从长远的角度看，进行这样的设计思考还是非常必要的。现在一些产品的设计开发中，所缺少的实际上就是深入了解底层操作，这样往往使我们丢失了创新的机会。500)this.style.ouseg(thi

3、s)">本文主要分析如何在硬件基础上直接进行程序设计，介绍如何在底层进行HDLC通信控制操作，以及如何处理数据结构等方面的问题。对于进行驱动程序的设计以及进行系统设计，都提供了良好的借鉴。1S3C4510B以及HDLC模块S3C4510B是三星公司生产的以ARM（AdvancedRISCMachines）16/32bits的RISCARM7TDMI微处理器为内核的一种网络微控制器（MCU，NetePNA、SOHO）的开发设计。这款MCU在ARM7TDMI处理器的基础上，外加2个通道的HDLC控制器、I2C总线和2个通道串行接口、1个MAC控制模块以及统一的MII界面，提供10MHz/100M

4、Hz以太网的自适应连接。对于网络产品的设计提供了灵活的支持。在软件开发设计方面，NetMCU使用的是ARM7TDMI处理器内核，所以支持ARM的开发工具（如的ARMstd251等）都对其适用，方便用户开发设计，最大限度地获得支持资源。1.1S3C4510B中的HDLC模块S3C4510B的HDLC（High-levelDigitalLinkController）控制器拥有2个串行通道。HDLC模块支持符合SDLC标准和HDLC标准的CPU/数据通道接口，包含2个DMA引警；支持使用对应帧的缓冲区描述符结构，而且可以灵活地配置通道物理编码模式（NRZ，FM，MAN），选择本地或者外部时钟；支持

5、通过锁相环路从接收数据流提取时钟信号。使用的HDLC的帧结构如表1所列。表1开始标志地址域控制域信息域帧校验结束标志7EH2/4Bytes1Byte8bit/Byte16bitCRC7EH图1是S3C4510BHDLC控制器功能结构，主要包括总线仲裁单元、DMA控制器、8字的发送接收（Tx/Rx）FIFO、状态/控制寄存器和物理收发器。总线总裁单元负责向CPU申请系统总线；DMA控制器使用缓冲描述符在无CPU干预下控制数据帧的收发；8字（字=32bit）FIFO结构对CPU和串行接口的数据进行立即存储；物理收发器控制HDLC通道的运行模式、编解码等；状态/控制寄存器是运行的核心，程序设计人员

6、通过设置，检测这些寄存器控制数据的收发。1.2中断模式和HDMA（HDLCDMA）模式（1）中断模式HTxFIFO结构通过把帧数据分别写入“帧连续地址”和500)this.style.ouseg(this)">“帧结束地址”控制发送行为；接收时，作为中断响应，读取HDLC状态寄存器，如果RxFA=1,则可以由CPU从HRxFIFO结构读取数据，直到最后一个Byte标志设置。中断模式下CPU去处理每一次数据的收发。对于一个长帧的数据，通常需要多次CPU进行干扰去填写（或读取）FIFO，导致过多的系统处理开销（overhead），占用CPU资源。如果在有多个外部中断源的系统中，CPU利用效率十分

7、低下。（2）DMA模式使用缓冲描述符BD（BufferDescriptor）结构，可以实现以帧为单位对数据进行接收和发送控制。程序设计人员只需要填写相应BD结构的域信息，配置收发模式，具体的执行细节交给DMA单元控制完成。CPU只是对每一帧进行处理，这样在一帧收发的过程中，系统可以去处理其它的任务，有效地利用CPU资源。关键在于构建BD循环链表。同时应该注意，BD及其对应的缓冲数据区必须放在系统存储区的非缓存区（NonCache），这可以通过设置地址的第26位为1来实现。1.3缓冲描述符（BD）缓冲描述符是S3C5410B使用的一种数据结构，通常构成循环链表。HDMA引擎可以直接读取结构的信

8、息，用户通过填写这些结构中的域去控制HDMA的运行行为。如图2所示，每个BD包括4个域：①数据缓存指针（databufferpointer）。第31位标识主权（oouseg(this)">//下一个BD指针}sBufferDescriptor；HDLC帧（Frame）定义（如表1）：typedefstructHDLCFRAME{U8address[4];//地址U8control;//控制信息通道为FFHU8