VIP10
本课程属于：072-嵌入式Linux驱动 Linux内核与驱动 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。
查看所属VIP全部课程 →
← 返回所属目录 咨询 / 购买

SPI外设驱动与DMA传输结合内存映射性能调优

共计 30 章节
点击此处阅读海量试读课程：100+行业、1000+细分领域
01
SPI协议基础
SPI总线架构 · 四线制（SCLK/MOSI/MISO… · 时钟极性(CPOL)与相位(CPHA…
SPI协议基础
02
SPI传输模式
模式0/1/2/3的时序图对比 · 全双工与半双工通信 · 单主多从拓扑结构
SPI传输模式
03
SPI硬件控制器
典型MCU（如STM32）SPI外设… · 控制寄存器(CR1/CR2) · 状态寄存器(SR)
SPI硬件控制器
04
SPI驱动框架
Linux SPI子系统架构（spi… · 设备树绑定 · probe/remove回调
SPI驱动框架
05
SPI消息与传输
spi_message与spi_tr… · 异步传输机制 · spi_sync与spi_async…
SPI消息
06
SPI用户空间接口
spidev字符设备 · ioctl控制命令（SPI_IOC_… · read/write系统调用
SPI用户空间接口
07
DMA基础概念
DMA控制器工作原理 · 源地址/目的地址/传输计数寄存器 · 内存到外设/外设到内存/内存到内存传…
DMA基础概念
08
DMA传输模式
单次传输与循环传输 · 突发传输（Burst） · 流控制（Flow Controlle…
DMA传输模式
09
DMA描述符链
链表式描述符（Descriptor… · 硬件自动加载下一描述符 · 环形缓冲区（Ring Buffer）…
DMA描述符链
10
SPI与DMA结合原理
SPI请求DMA通道 · DMA完成中断触发SPI传输完成 · CPU负载卸载分析
SPIDMA
11
Linux DMA引擎框架
dmaengine API（dma_… · DMA回调函数
LinuxDMA
12
SPI驱动集成DMA
spi_master的dma_tx/… · spi_map_buf与spi_un… · DMA缓冲区对齐要求
SPIDMA
13
内存映射（MMIO）基础
物理地址与虚拟地址映射 · ioremap与devm_iorem… · 访问顺序保证（wmb/rmb）
MMIO内存映射
14
Cache一致性
DMA与Cache协同问题 · dma_alloc_coherent… · Cache刷新与无效化操作
Cache一致性
15
DMA缓冲区管理
流式DMA映射（Streaming… · dma_pool与dma_pool_…
DMA缓冲区管理
16
零拷贝技术
避免数据在用户空间与内核空间之间冗余… · splice/sendfile系统调…
零拷贝技术避免数据
17
环形缓冲区（Ring Buffer）设计
生产者-消费者模型 · 读写指针原子操作 · DMA与CPU共享环形缓冲区同步
RingBuffer
18
性能指标定义
吞吐量（Throughput） · 延迟（Latency） · CPU占用率
性能指标定义Throughput
19
性能分析工具
perf stat/c2c · ftrace（tracepoint · trace-cmd与kernelsh…
性能分析工具perf
20
SPI时钟优化
最大SCLK频率计算 · 时钟分频配置 · 上升/下降时间对信号完整性的影响
SPI时钟优化
21
DMA通道优先级与仲裁
多DMA通道竞争 · 优先级设置 · 传输粒度（Burst Size）对总…
DMA通道优先级
22
中断合并（Interrupt Coalescing）
减少DMA完成中断频率 · 使用定时器或阈值触发 · 延迟与吞吐量权衡
InterruptCoalescing
23
批量传输与数据包合并
将多个小SPI传输合并为一个大DMA… · 减少描述符开销
批量传输数据包合并
24
内存对齐与填充
DMA缓冲区地址对齐（Cache L… · 填充字节消除伪共享（False Sh…
内存对齐填充
25
双缓冲（Double Buffering）技术
乒乓缓冲区切换 · DMA与CPU交替访问 · 消除等待时间
DoubleBuffering
26
实时性保障
SPI传输优先级反转 · DMA传输超时处理 · RT-Linux与PREEMPT_R…
实时性保障SPI
27
功耗优化
DMA空闲时关闭时钟 · SPI时钟门控 · 传输完成后自动进入低功耗模式
功耗优化DMA
28
调试与故障排查
SPI示波器抓取波形 · DMA寄存器dump · ftrace跟踪DMA传输状态
调试故障排查
29
案例实战1
高速ADC数据采集（SPI+DMA+… · 吞吐量从1MB/s提升至15MB/s
案例实战1ADC
30
案例实战2
多通道SPI显示屏驱动（DMA双缓冲… · 帧率从30fps提升至120fps
案例实战2SPI