TinyMeasurement · 实时采集处理 · DMA 双缓冲 — 设计说明¶

应用层实际采集链¶

flowchart TB
    T[定时器回调] --> N[通知生产者]
    N --> S[读取 ADXL355]
    S --> B[加锁写入活动缓冲]
    B --> F{缓冲已满?}
    F -->|是| R[标记就绪并切换缓冲]
    R --> C[通知消费者处理与输出]
    F -->|否| N

实现由定时器回调通知生产者任务；生产者唤醒后读取 ADXL355 加速度与温度，将样本写入缓冲区，再通知消费者处理。缓冲切换与共享状态通过锁协调。应用层采样触发不是“DMA 完成中断”；底层 SPI 驱动是否使用 DMA 是另一个层次。

下方旧示意图保留为原设计记录。双缓冲和任务分工帮助重叠采集与处理，但任务仍共享内存、总线、锁和网络资源，不能据此保证无抖动或最高吞吐。验证时应记录实际采样间隔、丢样/覆盖数量、缓冲占用和网络发送耗时。

源码 / Source

算法直觉¶

DMA 为什么快？¶

普通方式：CPU 每次从传感器读数据都要执行指令 → 占用 CPU 时间。

DMA 方式：设置好 DMA 后，DMA 控制器自动从 SPI/I2C 总线读数据写入内存，应用层仍由 CPU 发起读取并管理缓冲；底层传输可由 DMA 协助。

双缓冲（乒乓缓冲）¶

设想两个桶 A 和 B：

DMA 往 A 装水（写数据） → A 满后 DMA 切换到 B
CPU 处理 A（读数据）    → CPU 处理完等 B 满
DMA 往 B 装水          → B 满后 DMA 切回 A
CPU 处理 B             → CPU 处理完等 A 满

双缓冲允许生产者写入与消费者处理重叠。若处理或读取赶不上采样速率，仍会发生等待、覆盖或丢样。

数据流¶

DMA 传输完成中断
    ↓
缓冲 A 满 → 通知 Consumer 任务
    ↓
DMA 自动切换到缓冲 B（乒乓切换）
Consumer 从缓冲 A 读取数据并处理
    ↓
Consumer 处理完 → 等待下一次中断

API 参考¶

// 配置宏
#define TINY_MEASUREMENT_RT_DMA_DB_BUFFER_SIZE 512  // 每个缓冲的样本数

注意事项¶