在 DW_ahb_dmac 的语境中，一个 “Block” 通常指的是一次 DMA 传输事务（Transaction）中，不可分割的一组连续数据传输。它是由控制器硬件自动完成的一个完整数据块移动操作。

为了更好地理解，我们可以将其分解：

1. Block 的核心概念

一个 Block 是 DMA 控制器配置和执行的一个基本传输单元。当您启动一次 DMA 传输时，您通常是在请求控制器移动一个“Block”的数据。

• 它不是软件中的“函数”或“代码块”，而是硬件操作的一个数据块。

• 它通常对应一次 AHB 总线上的 Burst 传输序列。AHB 总线高效的原因之一就是支持 Burst（突发）传输，可以在一次地址握手后连续传输多个数据。一个 Block 通常就由这样的一个 Burst 序列构成。

2. Block 的构成：如何定义一个大小的 Block？

一个 Block 的大小和行为是由 DMA 通道的寄存器配置决定的，主要包括：

• 传输宽度 (CTLx.SRC_TR_WIDTH & CTLx.DST_TR_WIDTH)：决定一次传输操作的基本单位是字节(8bit)、半字(16bit)还是字(32bit)。

• Block 传输大小 (CTLx.BLOCK_TS)：这是定义 Block 大小的核心寄存器。它指定了在这个 Block 中，要进行多少次“基本传输单位”的传输。

• 例如：如果传输宽度设置为字（32位/4字节），且       BLOCK_TS = 10，那么这个 Block 将传输 10 * 4字节 = 40字节 的数据。

• 源和目标地址 (SARx, DARx)：定义了 Block 传输的起始地址。

• 地址控制 (CTLx.SRC_INC, CTLx.DST_INC)：决定每传输一个“基本单位”后，地址是递增、递减还是保持不变。

3. 一个具体的例子

假设我们配置 DMA 通道如下：

• SRC_TR_WIDTH      = 2 (代表 32位，即      1 Word = 4 Bytes)

• DST_TR_WIDTH      = 2 (代表 32位，即      1 Word = 4 Bytes)

• BLOCK_TS = 4      (表示这个 Block 要传输 4 个 “Word”)

• SRC_INC = 1 (源地址递增)

• DST_INC = 1 (目标地址递增)

那么这次 Block 传输的过程将是：

1. cpu 启动 DMA 传输。

2. DMA 控制器成为一个 AHB 总线主设备，并发起一次      Burst 传输。

3. 控制器会连续从源地址      (SARx) 读取 4 次数据，每次读取 32 位（1 Word）。

4. 每读一次，源地址自动增加 4 字节（因为宽度是 32位）。

5. 同时，控制器将读到的数据连续写入目标地址 (DARx) 4 次。

6. 每写一次，目标地址自动增加 4 字节。

7. 传输完 4 个 Word（共 16 字节）后，整个 Block 传输完成。控制器可能会产生一个中断（如果配置了），并等待下一次触发。

4. Block、LLI（链表项）和 Multi-block Transfer

DW_ahb_dmac 更强大的功能在于支持链表模式 (Linked List)，这就引入了多 Block 传输的概念：

• 单一 Block 传输：配置好寄存器后启动一次，传输一个 Block 后停止。

• 多 Block 传输 (使用 LLI)：您可以创建一个链表（LinkedList），其中每个节点（称为 LLI - Linked List Item）都包含了一组完整的寄存器配置（如 SAR, DAR, BLOCK_TS 等），用来描述一个 Block 如何传输。

• 控制器会自动完成当前       Block（即当前 LLI 所描述的传输），然后无需软件干预，自动从下一个内存中的 LLI 节点加载配置，开始传输下一个 Block。

• 这样，通过一个链表，DMA       控制器就可以将多个不连续的内存块（每个都是一个 Block）组织成一次连续的传输流，极大地提高了效率，减轻了 CPU 负担。

总结

在 DW_ahb_dmac 中：

• 一个 Block 是 DMA 传输的核心操作单元，由 CTLx.BLOCK_TS 等寄存器定义其大小。

• 它通常对应于 AHB 总线上的一次      Burst 传输，是硬件自动完成的一组连续数据的移动。

• 通过链表      (LLI) 结构，可以实现多个 Block 的自动、连续传输，用于处理分散/聚集（Scatter/Gather）等复杂数据搬移任务。

您提供的文档中“Example 5”和“2.9.1.5.1 Hardware Realignment of SAR/DAR Registers”章节完美地解释了这种情况。我将结合文档内容为您梳理清楚。

核心原则

1.  流控制器决定块大小：块的大小（总字节数）由流控制器（Flow Controller）决定。在大多数情况下，当 SRC_TR_WIDTH != DST_TR_WIDTH时，DMAC 是流控制器（CTLx.TT_FC设置为 000, 001, 010, 011）。

2.  BLOCK_TS始终以源端数据项数量为单位：无论目标端宽度如何，CTLx.BLOCK_TS寄存器编程的值始终代表需要从源端读取的“数据项”的数量。一个“数据项”的宽度由 CTLx.SRC_TR_WIDTH定义。

3.  总字节数计算：整个 Block 传输的总字节数（blk_size_bytes）由源端配置决定。

blk_size_bytes = CTLx.BLOCK_TS * (CTLx.SRC_TR_WIDTH / 8)

这个值必须与目标端的需求匹配，否则需要软件进行干预和计算。

场景分析 & 计算示例

让我们用文档中的 Example 5 作为基础，并扩展另一个例子。

示例 1：源端宽度 < 目标端宽度 (8-bit -> 64-bit)

这是文档中的 Example 5，也是最复杂的情况，可能涉及 fifo 刷新（Flush）。

·       配置:

o   CTLx.SRC_TR_WIDTH = 3‘b000(8-bit)

o   CTLx.DST_TR_WIDTH = 3’b011(64-bit)

o   CTLx.BLOCK_TS = 44

o   DMAC 是流控制器。

·       计算:

1.   Block 总字节数:

blk_size_bytes = 44 * (8/8) = 44 bytes

这意味着 DMAC 需要从源端读取 44 个字节。

2.   目标端传输次数:

理想情况下，DMAC 希望每次以 64-bit (8-byte) 为单位写入目标。

44 bytes / 8 bytes = 5.5

这表示无法用整数次 64-bit 传输完成。前 5 次传输将写入 5 * 8 = 40字节。

·       会发生什么？

0.   DMAC 会先进行 5 次 64-bit 的 AHB 突发传输，消耗掉 40 字节的数据。

1.   此时，FIFO 中还剩 44 - 40 = 4字节数据需要写入，但无法凑成一个 64-bit 传输。

2.   此时，DW_ahb_dmac 会自动进入 “FIFO Flush Mode”。

3.   在 Flush 模式下，控制器会临时改变目标端的传输宽度，将其从配置的 64-bit 切换为与源端相同的 8-bit。

4.   然后，DMAC 发起 4 次 8-bit 的 AHB 单次传输，将剩余的 4 字节数据写完。

5.   特别注意：由于最后一次传输改变了地址对齐方式（从 64-bit 边界变成了 8-bit 边界），如果下一个 Block 是连续地址传输，硬件会自动对 DARx进行重新对齐（Realignment），使其回到 DST_TR_WIDTH对应的边界上，以保证下一个 Block 的正确开始。

示例 2：源端宽度 > 目标端宽度 (32-bit -> 16-bit)

这种情况相对简单。

·       配置:

o   CTLx.SRC_TR_WIDTH = 3‘b010(32-bit)

o   CTLx.DST_TR_WIDTH = 3’b001(16-bit)

o   CTLx.BLOCK_TS = 10// 要从源端读 10 个 32-bit 数据

o   DMAC 是流控制器。

·       计算:

1.   Block 总字节数:

blk_size_bytes = 10 * (32/8) = 10 * 4 = 40 bytes

这意味着 DMAC 需要从源端读取 40 个字节。

2.   目标端传输次数:

DMAC 需要以 16-bit (2-byte) 为单位写入目标。

40 bytes / 2 bytes = 20

这意味着需要 20 次 16-bit 的 AHB 传输才能完成整个 Block。

·       会发生什么？

DMAC 的内部 FIFO 会进行数据打包和解包。

0.   它从源端进行一次 32-bit 读取，收到 4 字节数据。

1.   然后，它需要发起 2 次 16-bit 的写入，才能将这 4 字节数据送出。

2.   对于 BLOCK_TS=10，它总共需要进行 10 次源端读取和 20 次目标端写入。

这个过程对程序员是透明的，你只需要关心从源端读取多少個数据项 (BLOCK_TS)。

总结与编程指南

给程序员的黄金法则：

1.  永远以源端视角编程 BLOCK_TS：你只需要告诉 DMAC “从源设备读取多少个数据项”。数据项的宽度就是 SRC_TR_WIDTH。

2.  确保总字节数有效：计算 BLOCK_TS * (SRC_TR_WIDTH/8)，确保这个总字节数对于目标设备是合理且可接受的。例如，如果目标设备期望接收 100 字节，而源端是 8-bit，那么 BLOCK_TS就应该设为 100。

3.  小心宽度不匹配的边界：特别是当源端较窄时，要意识到最后可能会有一段“零头”数据，但 DMAC 硬件会处理它。

因此，在您提供的配置中，BLOCK_TS的计算与 DST_TR_WIDTH无关。它的值直接由您想要搬运的数据总量和源端传输宽度决定：BLOCK_TS = desired_total_bytes / (SRC_TR_WIDTH / 8)。

由谁作为流控制器（Flow Controller） 决定了 DMA 传输的发起和控制方式，直接影响系统架构和软件复杂度。

根据文档DW_ahb_dmac（特别是 Chapter 2.2 和 Table 2-1），选择流控制器的核心原则可以归结为一条：

在 DMA 通道启动之时，由谁（软件/DMAC 或 外设）知道本次传输的“块（Block）”的确切大小？

下面我们详细分解这个原则，并阐述如何做出选择。

核心选择原则

注：110(Mem-Periph with Peripheral FC) 模式较少见，可能用于目标外设有严格FIFO限制等特殊场景。

两种模式的详细工作机制与区别

为了更直观地理解，下图展示了两种模式下的主要工作流程与关键区别：

1. DMAC 作为流控制器

·       工作机制：

1.  软件配置：软件在启动 DMA 前，精确计算并写入 CTLx.BLOCK_TS寄存器。该值表示需要从源端读取的“数据项”数量。

2.  硬件执行：DMAC 内部有一个计数器，从 BLOCK_TS开始递减。

3.  传输结束：当计数器减到零时，DMAC 知道一个 Block 传输完毕，它会自动停止通道（如果未使能多块传输）并产生相应的中断（如 IntBlock）。

4.  外设角色：外设通过握手信号（dma_req, dma_single）仅用于事务级（Transaction） 的流控，即“我准备好发送/接收一个或一组数据了”，而不知道整个块何时结束。

·       优点：效率高，软件控制力强，逻辑简单。

·       缺点：要求数据长度在传输前已知。

2. 外设作为流控制器

·       工作机制：

1.  软件配置：软件无需也无法设置 BLOCK_TS（其值无效）。它只需启动 DMA 通道。

2.  硬件执行：DMAC 会持续响应外设的传输请求，不断搬移数据。

3.  传输结束：当外设决定传输结束时（例如，UART 检测到停止位，或 FIFO 达到特定状态），它会通过握手接口的 dma_last 信号通知 DMAC。

4.  结束通知：DMAC 在当前事务传输完成后，接收到 dma_last信号，便知道整个 Block 传输完毕，随后停止通道并产生中断。

5.  数据预取风险：当目标外设是流控制器时，需要特别注意 CFGx.FCMODE位。

§  FCMODE=0（预取）：DMAC 会积极地从源端读取数据，可能造成数据丢失（如果目标提前结束，源端多读的数据会被丢弃）。适用于源端是内存等非敏感设备。

§  FCMODE=1（非预取）：DMAC 只在目标端请求数据时才去源端读取，保证数据不丢失。适用于源端是 FIFO 等“读敏感”设备。

·       优点：能处理未知长度的数据流，适应性强。

·       缺点：需要外设支持相应的握手协议（提供 dma_last），逻辑更复杂。

总结与决策流程

选择流控制器的决策流程可以归纳为以下几步：

1.  明确数据源和目的地：是内存到外设？外设到内存？还是外设到外设？

2.  询问关键问题：“在点击‘开始’按钮的那一刻，我知道这次要传多少字节数据吗？”

o   答案是“我知道”：例如，“我要传 1024 字节”，“这个 ADC 缓冲区是 256 个采样点”。 -> 选择 DMAC 作为流控制器 (TT_FC= 000, 001, 010, 011)。

o   答案是“我不知道，取决于外设”：例如，“要等串口收到回车符才算完”，“要等网络包尾”。 -> 选择外设作为流控制器 (TT_FC= 100, 101, 111)。

3.  特殊情况处理：如果选择了目标外设作为流控制器，并且源端是类似 FIFO 的敏感设备，务必设置 CFGx.FCMODE = 1来禁用数据预取，防止数据丢失。

遵循这个原则，您就能为 DW_ahb_dmac 的每个通道做出正确的流控制器选择。