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Add a blocking wrapper for async memcpy so simple users can wait for one DMA copy without writing their own ISR callback and semaphore plumbing. Update functional tests and documentation to use the simpler API where async completion handling is not needed. Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
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异步内存复制
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:link_to_translation:`en:[English]`
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概述
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{IDF_TARGET_NAME} 有一个 DMA 引擎,能够以异步方式帮助 CPU 完成内部内存复制操作。
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异步 memcpy API 中封装了所有 DMA 配置和操作,:cpp:func:`esp_async_memcpy` 的签名与标准 C 库的 ``memcpy`` 函数基本相同。
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DMA 允许多个内存复制请求在首个请求完成之前排队,即允许计算和内存复制的重叠。此外,通过注册事件回调函数,还可以知道内存复制请求完成的准确时间。
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配置并安装驱动
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安装异步 memcpy 驱动的方法取决于底层 DMA 引擎:
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.. list::
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:SOC_CP_DMA_SUPPORTED: - :cpp:func:`esp_async_memcpy_install_cpdma` 用于安装基于 CP DMA 引擎的异步 memcpy 驱动。
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:SOC_AHB_GDMA_SUPPORTED: - :cpp:func:`esp_async_memcpy_install_gdma_ahb` 用于安装基于 AHB GDMA 引擎的异步 memcpy 驱动。
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:SOC_AXI_GDMA_SUPPORTED: - :cpp:func:`esp_async_memcpy_install_gdma_axi` 用于安装基于 AXI GDMA 引擎的异步 memcpy 驱动。
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- :cpp:func:`esp_async_memcpy_install` 是一个通用 API,用于安装带有默认 DMA 引擎的异步 memcpy 驱动。如果 SoC 具有 CP DMA 引擎,则默认 DMA 引擎为 CP DMA,否则,默认 DMA 引擎为 AHB GDMA。
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在 :cpp:type:`async_memcpy_config_t` 中设置驱动配置:
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* :cpp:member:`backlog`:此项用于配置首个请求完成前可以排队的最大内存复制事务数量。如果将此字段设置为零,会应用默认值 4。
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* :cpp:member:`dma_burst_size`:设置单次 DMA 传输中突发数据量的大小。
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* :cpp:member:`flags`:此项可以启用一些特殊的驱动功能。
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.. code-block:: c
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async_memcpy_config_t config = ASYNC_MEMCPY_DEFAULT_CONFIG();
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// 更新底层 DMA 引擎支持的最大数据流
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config.backlog = 8;
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async_memcpy_handle_t driver = NULL;
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ESP_ERROR_CHECK(esp_async_memcpy_install(&config, &driver)); // 使用默认 DMA 引擎安装驱动
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发送内存复制请求
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使用 :cpp:func:`esp_async_memcpy` API 将内存复制请求发送到 DMA 引擎。在驱动程序成功安装后才能调用该 API。此 API 是线程安全的,因此可以从不同的任务中调用。
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与 libc 版本的 ``memcpy`` 不同,你可以选择给 :cpp:func:`esp_async_memcpy` 设置一个回调函数,以便在内存复制完成时收到通知。注意,回调是在 ISR 上下文中执行的,请不要在回调中调用任何阻塞函数。
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回调函数的原型是 :cpp:type:`async_memcpy_isr_cb_t`。回调函数只有在借助 RTOS API(如 :cpp:func:`xSemaphoreGiveFromISR`)唤醒了高优先级任务后才能返回 true。
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.. code-block:: c
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// 回调实现,在 ISR 上下文中运行
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static bool my_async_memcpy_cb(async_memcpy_handle_t mcp_hdl, async_memcpy_event_t *event, void *cb_args)
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{
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SemaphoreHandle_t sem = (SemaphoreHandle_t)cb_args;
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BaseType_t high_task_wakeup = pdFALSE;
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xSemaphoreGiveFromISR(semphr, &high_task_wakeup); // 如果解锁了一些高优先级任务,则将 high_task_wakeup 设置为 pdTRUE
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return high_task_wakeup == pdTRUE;
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}
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// 创建一个信号量,在异步 memcpy 完成时进行报告
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SemaphoreHandle_t semphr = xSemaphoreCreateBinary();
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// 从用户的上下文中调用
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ESP_ERROR_CHECK(esp_async_memcpy(driver_handle, to, from, copy_len, my_async_memcpy_cb, my_semaphore));
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// 其他事项
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xSemaphoreTake(my_semaphore, portMAX_DELAY); // 等待 buffer 复制完成
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对于只需等待单次复制完成的简单场景,可以使用 :cpp:func:`esp_memcpy_blocking`。该 API 基于异步请求路径实现,并在内部等待完成回调。
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.. code-block:: c
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ESP_ERROR_CHECK(esp_memcpy_blocking(driver_handle, to, from, copy_len, -1));
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阻塞 API 不能在 ISR 上下文中调用。目前仅支持 ``timeout_ms = -1``,表示无限期等待直到内存复制完成。
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卸载驱动
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使用 :cpp:func:`esp_async_memcpy_uninstall` 卸载异步 memcpy 驱动。无需在每次 memcpy 操作后手动卸载。如果你的应用程序不再需要此驱动,此 API 可以帮助回收内存和其他硬件资源。
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.. only:: SOC_ETM_SUPPORTED and SOC_GDMA_SUPPORT_ETM
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ETM 事件
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在异步 memcpy 操作完成时会生成一个事件,此事件能够与 :doc:`ETM </api-reference/peripherals/etm>` 模块进行交互。可以调用 :cpp:func:`esp_async_memcpy_new_etm_event` 获取 ETM 事件句柄。
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如需了解如何将此事件连接到 ETM 通道,请参考文档 :doc:`ETM </api-reference/peripherals/etm>`。
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API 参考
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.. include-build-file:: inc/esp_async_memcpy.inc
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