リングバッファとＤＭＡの連携
ちょっと時系列を遡って申し訳ないのですが、
図形描画の時になぜリングバッファを使っていたのかという質問を頂いたので
答えたいと思います。
一言でいうと「ＤＭＡを使ってＣＰＵをなるべく自由にさせたい」という理由からです。
逆説的にＤＭＡを使わない場合のデメリットを述べて、ＤＭＡを使った理由を説明します。
ＤＭＡを使わない場合の図形描画は主に２通りの方法があると思います。
1.液晶のメインクロックによる割込み処理にてＣＰＵ処理する。
2.ポーリングして、割り込みフラグを常に監視して、フラグが立てばすぐに出力、
そして次のフラグまでに次のデータを用意する。
1.のやり方をやると最低でも割込み遅延８クロックのおかげで１０クロック程度は掛かると思います。
昔はＤＭＡ転送がもっと早いと思っていたので、候補に挙げませんでした。（実際はほぼ同等の速度）
2.のやり方はポーリング待ちの時間を除けばＣＰＵ負荷が1.よりも軽く、現実性があります。
ただし、別のＣＰＵ処理、もしくは割込みが入るとリアルタイム性が維持できない（ビット欠けする）
可能性が出てきます。うまく時間管理をしてあげれば可能かもしれませんが・・・
上記２つのやり方と比較してＤＭＡは以下の利点があります。
①転送にはＣＰＵを使わない為、（他のＤＭＡチャンネルを使わない限り）リアルタイム性が保障される。
ＤＭＡの転送速度は液晶のクロックに間に合えば、それ以上早い速度であるメリットは全く無い。
さらに、ＣＰＵが行える処理が増える。
②バッファメモリを使えば、ワークメモリから2倍する処理を14行ごとという単位にブロック化できる。
ピクセルの処理時間がばらついてもブロック単位の時間内に収まれば、ちゃんと表示できる。
逆にＤＭＡのデメリットとしては
1.意外に遅い。9～10クロック程度。また、他のＤＭＡチャネルを利用すると
競合してやたら速度が落ちるので、使いどころは慎重に。
2.バッファメモリはＳＲＡＭを圧迫する。STBeeはSRAMが64ｋＢと大きかった為採用した。
しかし、図形描画の実現そのものに関してはＤＭＡが無くても出来るため、
余りメリットの無かったリングバッファですが
動画再生についていうと必須であると感じています。
その理由は２つありまして
1つ目はＳＲＡＭが１画面分のデータを蓄えられないので小分けにするしかない事です。
2つ目はＳＤカードから転送されたデータを有る程度以上、
バッファメモリにて一時保管しなければ速度が異常に落ちるからです。
512バイト読み出し時の速度は1.5ＭＢ/sec
16ｋＢ読み出し時の速度は7.4ＭＢ/secと 5倍程度の開きがあります。
（インターフェイス2009年6月号より）
どうやら、読み出しコマンドからデータ転送までの間に長い無反応時間があるようで
その無反応時間は読み出すセクタ数に関係しない為、少量の読み出しで速度が落ちるようです。
私の目標の400*16*2*60 ＝ 4.608ＭＢ/secの転送速度をたたき出す為には
バッファメモリは必須なのです。
リングバッファと言っても実際はただの配列なのですが
ＤＭＡに繰り返し読ませ、読んでない部分を書き込む事で
結果的にリングバッファという使い方になります。
