英创信息技术ESM335x工控主板ISA总线DMA数据传输简介

在《EM335x主板ISA总线的高级应用》一文中介绍了WEC7版的ESM335x精简ISA总线数据"块"读写方法，对于多字节数据块的连续读写，采用块读写方式可以减少驱动程序API的调用次数，提高ISA总线的访问效率。

数据块读写功能是通过设备驱动的DeviceIoControl来完成的，需要用到以下数据结构：

typedef struct

{

PBYTE pReadBuf; //ISA读数据buffer, 只能一个buffer有效

PBYTE pWriteBuf; //ISA写数据buffer, 只能一个buffer有效

DWORD dwDataLength; //length of data in byte

DWORD dwDataPortOfs; //读写的起始地址 = 0x00 – 0xFF

DWORD dwInc; //= 0: 固定地址, > 0: 读写后地址自动增加

} ISA_BLOCK_INFO, *PISA_BLOCK_INFO;

在上述数据结构中：

pReadBuf为进行读操作时的数据buffer，读操作具体为8-bit数据读。注意：数据结构中，pReadBuf和pWrietBuf只能有一个有效。

pWriteBuf为进行写操作时的数据buffer，写操作具体为8-bit数据读。注意：数据结构中，pReadBuf和pWrietBuf只能有一个有效。

dwDataPortOfs为读写的端口地址，范围为0x00 – 0xFF。

dwDataLength为本数据块读或写的字节数。

dwInc为每次读写后，地址的自动增量，dwInc = 0:表示固定地址读写，dwInc > 0: 表示每次读写后，地址会自动增加dwInc，作为下一次的读写地址。当地址超过0xFF时，会折回到地址0x00。

数据块读写方式虽然减少了频繁调用系统API而产生的系统开销，但数据读写过程还是需要CPU的全程参与，为了进一步提高CPU的利用效率，我们升级了ISA的驱动程序，实现了DMA方式的数据传输。基于支持DMA操作的ISA驱动，应用程序在调用DeviceIoControl进行块读写操作时，如果访问固定地址（即将设置参数dwInc为0），则驱动程序就会自动启用DMA方式进行数据传输。

采用DMA进行数据传输可以进一步提高ISA总线的数据传输速度，同时大大降低总线数据传输对CPU负载率的影响。当不使用DMA进行数据传输，ESM335x CPU全速运行时(CPU负载100%)，ISA总线的读写速度在3MB/s左右，使用DMA方式后，ESM335x ISA总线速度可达到5MB/s左右，扣除驱动程序必要处理开销，在应用层实测的数据块读速度为4.17MB/s、数据块写速度为4.5MB/s，而此时CPU的负载率在15%左右。