DMA写入SD卡(SSP)不写入字节

Question

我目前正在用非阻塞DMA实现替换SSP上SD卡驱动程序的阻塞繁忙-等待实现。然而，没有实际写入的字节，尽管所有的事情似乎都是按照计划进行的(从来没有发现错误条件)。

首先，一些代码(C++)：

(免责声明:我仍然是嵌入式编程的初学者，所以代码很可能是次等的)

namespace SD {
    bool initialize() {
        //Setup SSP and detect SD card
        //... (removed since not relevant for question)

        //Setup DMA
        LPC_SC->PCONP |= (1UL << 29);
        LPC_GPDMA->Config = 0x01;
        //Enable DMA interrupts
        NVIC_EnableIRQ(DMA_IRQn);
        NVIC_SetPriority(DMA_IRQn, 4);
        //enable SSP interrupts
        NVIC_EnableIRQ(SSP2_IRQn);
        NVIC_SetPriority(SSP2_IRQn, 4);
    }

    bool write (size_t block, uint8_t const * data, size_t blocks) {
        //TODO: support more than one block
        ASSERT(blocks == 1);

        printf("Request sd semaphore (write)\n");
        sd_semaphore.take();
        printf("Writing to block " ANSI_BLUE "%d" ANSI_RESET "\n", block);

        memcpy(SD::write_buffer, data, BLOCKSIZE);


        //Start the write
        uint8_t argument[4];
        reset_argument(argument);
        pack_argument(argument, block);
        if (!send_command(CMD::WRITE_BLOCK, CMD_RESPONSE_SIZE::WRITE_BLOCK, response, argument)){
            return fail();
        }

        assert_cs();
        //needs 8 clock cycles
        delay8(1);

        //reset pending interrupts
        LPC_GPDMA->IntTCClear = 0x01 << SD_DMACH_NR;
        LPC_GPDMA->IntErrClr = 0x01 << SD_DMACH_NR;

        LPC_GPDMA->SoftSReq = SD_DMA_REQUEST_LINES;

        //Prepare channel
        SD_DMACH->CSrcAddr = (uint32_t)SD::write_buffer;
        SD_DMACH->CDestAddr = (uint32_t)&SD_SSP->DR;
        SD_DMACH->CLLI = 0;
        SD_DMACH->CControl = (uint32_t)BLOCKSIZE
                                             | 0x01 << 26 //source increment
                                             | 0x01 << 31; //Terminal count interrupt

        SD_SSP->DMACR = 0x02; //Enable ssp write dma

        SD_DMACH->CConfig = 0x1  //enable
                                            | SD_DMA_DEST_PERIPHERAL << 6
                                            | 0x1 << 11 //mem to peripheral
                                            | 0x1 << 14 //enable error interrupt
                                            | 0x1 << 15; //enable terminal count interrupt
        return true;
    }
}
extern "C" __attribute__ ((interrupt)) void DMA_IRQHandler(void) {
    printf("dma irq\n");
    uint8_t channelBit = 1 << SD_DMACH_NR;
    if (LPC_GPDMA->IntStat & channelBit) {
        if (LPC_GPDMA->IntTCStat & channelBit) {
            printf(ANSI_GREEN "terminal count interrupt\n" ANSI_RESET);
            LPC_GPDMA->IntTCClear = channelBit;
        }
        if (LPC_GPDMA->IntErrStat & channelBit) {
            printf(ANSI_RED "error interrupt\n" ANSI_RESET);
            LPC_GPDMA->IntErrClr = channelBit;
        }
        SD_DMACH->CConfig = 0;

        SD_SSP->IMSC = (1 << 3);

    }
}

extern "C" __attribute__ ((interrupt)) void SSP2_IRQHandler(void) {
    if (SD_SSP->MIS & (1 << 3)) {
        SD_SSP->IMSC &= ~(1 << 3);
        printf("waiting until idle\n");
        while(SD_SSP->SR & (1UL << 4));

        //Stop transfer token
        //I'm not sure if the part below up until deassert_cs is necessary.
        //Adding or removing it made no difference.
        SPI::send(0xFD);

        {
            uint8_t response;
            unsigned int timeout = 4096;
            do {
                response = SPI::receive();
            } while(response != 0x00 && --timeout);
            if (timeout == 0){
                deassert_cs();
                printf("fail");
                return;
            }
        }

        //Now wait until the device isn't busy anymore
        {
            uint8_t response;
            unsigned int timeout = 4096;
            do {
                response = SPI::receive();
            } while(response != 0xFF && --timeout);
            if (timeout == 0){
                deassert_cs();
                printf("fail");
                return;
            }
        }
        deassert_cs();
        printf("idle\n");
        SD::sd_semaphore.give_from_isr();
    }
}

关于代码和设置的几点注释：

• 为lpc4088编写的FreeRTOS
• 所有SD_xxx定义都是条件定义以选择正确的引脚(我需要在开发设置中使用SSP2，最终产品为SSP0 )
• 在这个片段中没有定义的所有外部函数(例如pack_argument、send_command、semaphore.take()等)是已知的正确工作(其中大多数来自工作繁忙-等待SD实现。当然，我不能百分之百保证他们没有问题，但他们似乎工作得很好。)
• 因为我正在调试这个过程，所以有很多printf和硬编码的SSP2变量。这些当然是暂时的。
• 我主要使用这作为示例代码。

现在，我已经尝试了以下几点：

• 使用繁忙的DMA编写-在SSP上等待。正如前面提到的，我从这个工作实现开始，所以我知道问题必须在DMA实现中，而不是在其他地方。
• 从mem->mem而不是mem->sd写来消除SSP外设。mem->mem工作正常，所以问题必须在DMA设置的SSP部分。
• 检查ISRs是否被调用。它们是:首先为终端计数中断调用DMA IRS，然后调用SSP2 IRS。因此，IRS(可能)是正确设置的。
• 生成整个sd内容的二进制转储，以查看其内容是否被写入错误的位置。结果:通过DMA发送的内容在SD卡上没有出现(我对代码做了任何更改)。都没有得到SD卡上的数据)。
• 在SSP中添加了一个长时间(~1-2秒)超时，方法是从SD卡反复请求字节，以确保没有超时问题(例如，我试图在SD卡有机会处理所有内容之前读取字节)。这并没有改变结果。

不幸的是，由于缺乏硬件工具，我还无法验证字节是否确实在数据线上发送。

我的代码有什么问题，或者我可以在哪里查找导致这个问题的原因？在花了更多的时间在这上面，然后我想承认，我真的不知道如何使这个工作，任何帮助都是感谢的！

更新:我做了更多的测试，因此我得到了更多的结果。下面的结果是我写了4块512字节的结果。每个块包含不断增加的数量模块256。因此，每个块包含从0到255的2个序列。结果：

• 数据实际上是写入SD卡。然而，似乎第一个块写的丢失了。我认为在write函数中有一些设置需要更早地完成。
• 字节按一个非常奇怪(而且错误)的顺序排列:基本上，我得到的是交替的所有偶数和所有奇数。因此，我首先得到偶数0x00 - 0xFE，然后得到所有奇数0x01 - 0xFF (除了丢失的第一个块外，书写字节的总数似乎是正确的)。然而，在这个序列中甚至有一个例外:每个块包含两个这样的序列(序列是256个字节，块是512)，但是每个块中的第一个序列具有0xfe和0xff“交换”。也就是说，0xFF是偶数的结束，0xFE是奇数级数的结束。我不知道这里发生了什么黑魔法。以防万一我做了一些愚蠢的事情，下面是写入字节的片段： uint8_t block512；for (int i= 0；i< 512；i++) { blocki = (uint8_t)(i % 256)；} if (！SD:写(10240，块，1){//此一个不是实际写的警告(“noWrite”，proc)；} if (！SD：：写(10241，块，1)) {警告(“noWrite”，proc)；} if (！SD：：写(10242，块，1)) {警告(“noWrite”，proc)；} if (！SD：：写(10243，块，1){noWrite，proc)}；

这里是原始二进制转储。请注意，这个精确的模式是完全可复制的:到目前为止，每次我尝试这个，我都得到了这个完全相同的模式。

Update2:不确定它是否相关，但我使用sdram作为内存。

Answer 1

当我终于得到了一个逻辑分析仪，我得到了更多的信息，并能够解决这些问题。

我的代码中有一些小错误，但是导致这种行为的错误是，我没有在块之前发送“开始块”令牌(0xFE)，也没有在块之后发送16位(虚拟) crc。当我将这些添加到传输缓冲区时，一切都写得很成功！

因此，这个修正如下：

bool write (size_t block, uint8_t const * data, size_t blocks) {
    //TODO: support more than one block
    ASSERT(blocks == 1);

    printf("Request sd semaphore (write)\n");
    sd_semaphore.take();
    printf("Writing to block " ANSI_BLUE "%d" ANSI_RESET "\n", block);

    SD::write_buffer[0] = 0xFE; //start block

    memcpy(&SD::write_buffer[1], data, BLOCKSIZE);

    SD::write_buffer[BLOCKSIZE + 1] = 0; //dummy crc
    SD::write_buffer[BLOCKSIZE + 2] = 0;

    //...
}

另外，第一个块没有被写入的原因很简单，因为我没有等到设备准备好之后才发送第一个块。这样做解决了问题。