3. 驱动层优化：中断优先级设置、ISR 瘦身与DMA传输

驱动层是触摸响应优化的第一道关卡。说白了，硬件信号到了这里，如果处理不好，上层再怎么优化也是白搭。我个人习惯把驱动层比作「水龙头」——你拧开它，水要能顺畅流出来，而不是滴滴答答半天才来。

这一节，我们聚焦三个核心手段：中断优先级设置、ISR 瘦身、DMA 传输。这三板斧砍下去，触摸延迟能降一个数量级。

3.1 中断优先级：别让触摸被「插队」

嵌入式系统里，中断优先级决定了谁先被 CPU 伺候。触摸这种对实时性要求高的外设，优先级必须排在前列。

我遇到过这样一个项目：GUI 界面偶尔卡顿，排查了半天，发现是 UART 中断优先级比触摸中断高。UART 一收数据，触摸就被晾在一边。你想想看，用户手指都划过去了，CPU 还在处理串口数据，这体验能好吗？

避坑指南：我曾经在一个 RTOS 项目里，把触摸中断优先级设成了最低。结果系统负载一高，触摸响应直接「断片」。后来我把触摸中断提到仅次于定时器的级别，问题才解决。

设置优先级时，记住一个原则：触摸中断优先级 > 普通外设中断优先级。具体做法如下：

确认中断控制器：是 NVIC（Cortex-M 系列）还是其他？
分配抢占优先级：触摸用最高抢占优先级（数值最小）。
避免优先级反转：如果触摸中断里要访问共享资源，记得用临界区保护。

以 STM32 为例，设置触摸中断优先级：

// 设置触摸中断优先级为 0（最高）
HAL_NVIC_SetPriority(TOUCH_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(TOUCH_IRQn);

// 其他外设中断优先级设为 2 或更低
HAL_NVIC_SetPriority(UART_IRQn, 2, 0);
HAL_NVIC_SetPriority(TIM_IRQn, 3, 0);

小技巧：如果芯片支持子优先级，建议把触摸中断的子优先级也设成最高。这样即使两个同优先级中断同时触发，触摸也能优先响应。

3.2 ISR 瘦身：中断服务程序越短越好

ISR 里最忌讳什么？做复杂运算、调用 printf、甚至操作文件系统。这些操作会阻塞中断，导致后续触摸事件丢失。

我见过一个案例：工程师在触摸 ISR 里做了滤波算法，结果中断执行时间超过 1ms。触摸采样率一高，CPU 就卡死在中断里。嗯，这里要注意：ISR 只做最必要的事。

ISR 瘦身的核心原则：

只读数据：从触摸控制器寄存器读取坐标数据。
设置标志：用一个全局变量或信号量通知主循环。
快速退出：不做任何数据处理，不调用耗时函数。

优化前后的对比：

操作	优化前（ISR 内）	优化后（ISR 内）
读取坐标	✅ 保留	✅ 保留
滤波处理	❌ 在 ISR 内做	✅ 移到主循环
更新 GUI	❌ 直接调用 GUI 函数	✅ 设置标志，主循环处理
打印日志	❌ 使用 printf	✅ 用 DMA 或环形缓冲区

优化后的 ISR 示例：

volatile uint8_t touch_flag = 0;
volatile uint16_t touch_x, touch_y;

void TOUCH_IRQHandler(void) {
    // 只做两件事：读数据 + 设标志
    touch_x = TOUCH->X_REG;
    touch_y = TOUCH->Y_REG;
    touch_flag = 1;

    // 清除中断标志
    TOUCH->ICR = 0x01;
}

关键点：ISR 瘦身后，CPU 在中断里停留的时间从几百微秒降到几微秒。触摸采样率可以轻松跑到 1kHz 以上。

3.3 DMA 传输：让数据自己「跑」到内存

DMA 是嵌入式系统的「快递员」。它不需要 CPU 参与，就能把触摸数据从外设搬到内存。CPU 可以腾出手来做 GUI 渲染或其他任务。

我记得第一次用 DMA 传输触摸数据时，效果立竿见影。原本 CPU 要轮询读取每个坐标点，现在 DMA 自动完成，CPU 负载直接降了 30%。

DMA 传输触摸数据的流程：

配置 DMA 通道：源地址指向触摸控制器数据寄存器，目标地址指向内存缓冲区。
设置传输长度：每次传输 4 字节（x 和 y 坐标各 2 字节）。
触发方式：触摸中断触发 DMA 传输，或者定时器周期性触发。
传输完成中断：DMA 传输完成后，通知 CPU 处理数据。

以 STM32 的 DMA 配置为例：

// 配置 DMA 传输触摸数据
DMA_HandleTypeDef hdma_touch;

hdma_touch.Instance = DMA1_Channel1;
hdma_touch.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_touch.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_touch.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_touch.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_touch.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_touch.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;  // 循环模式，持续采集

HAL_DMA_Init(&hdma_touch);

// 启动 DMA 传输
HAL_DMA_Start(&hdma_touch, (uint32_t)&TOUCH->DATA_REG, 
              (uint32_t)touch_buffer, 2);  // 每次传输 2 个半字

经验之谈：DMA 传输完成后，记得在完成中断里处理数据。我习惯用双缓冲区——DMA 往一个缓冲区写，CPU 读另一个缓冲区，互不干扰。

3.4 整体优化流程

这三步不是孤立的，它们需要协同工作。下面这张图展示了驱动层优化的完整流程：

从图中可以看出，触摸硬件触发中断后，有两个选择：

走 ISR 瘦身路径：适合简单场景，ISR 只读数据、设标志，主循环处理。
走 DMA 传输路径：适合高采样率场景，DMA 自动搬运数据，CPU 几乎零负担。

两条路径最终都汇聚到主循环，由主循环统一处理数据并更新 GUI。

总结：驱动层优化的本质是「让 CPU 少干活」。中断优先级保证触摸不被插队，ISR 瘦身让 CPU 快速退出中断，DMA 传输让 CPU 彻底解放。这三步做好，触摸响应延迟基本能控制在 1ms 以内。

嗯，驱动层优化就讲到这里。下一层是协议层优化，我们到时候再聊。

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3. 驱动层优化：中断优先级设置、ISR 瘦身与DMA传输

3.1 中断优先级：别让触摸被「插队」

3.2 ISR 瘦身：中断服务程序越短越好

3.3 DMA 传输：让数据自己「跑」到内存

3.4 整体优化流程