Nordic的DPPI 和 PPI

本文由DeepSeek生成，在此做记录。

在 Nordic 半导体芯片（如 nRF 系列）的上下文中，DPPI（Distributed Programmable Peripheral Interconnect） 和 PPI（Programmable Peripheral Interconnect） 是两种硬件事件-任务路由机制，用于实现外设间的直接交互，减少 CPU 干预。以下是两者的核心区别：

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1. 功能与架构

• PPI

  • 固定通道：PPI 使用预定义的通道（如 16 或 32 个通道），每个通道需手动配置事件源和任务目标。
  • 静态绑定：事件与任务的绑定需通过代码显式设置，例如通过 nrf_ppi_channel_endpoint_setup 函数将无线电事件与定时器任务关联。
  • 应用场景：适用于简单的硬件自动化，如超时控制或事件触发任务（如定时器捕获或无线电启停）。

• DPPI

  • 动态通道分配：DPPI 支持动态分配通道资源，允许更灵活的事件-任务映射，减少通道数量限制。
  • 广播模式：单个事件可同时触发多个任务，通过“订阅-发布”机制实现多外设协同工作。
  • 应用场景：适用于复杂系统，如多协议无线通信（蓝牙 + Thread）或需多外设联动的低功耗场景。

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2. 配置方式

• PPI

  • 需手动配置通道的 事件源（Event） 和 任务目标（Task），例如：

    nrf_ppi_channel_endpoint_setup(
        NRF_PPI, 
        HAL_RADIO_RECV_TIMEOUT_CANCEL_PPI,
        (uint32_t)&NRF_RADIO->EVENTS_ADDRESS,
        (uint32_t)&EVENT_TIMER->TASKS_CAPTURE[1]
    );

    此处将无线电的地址匹配事件绑定到定时器的捕获任务。

• DPPI

  • 通过 订阅列表（Subscribe List） 和 发布列表（Publish List） 动态管理事件与任务的关联，例如：

    nrf_dppi_subscribe_enable(NRF_DPPIC, EVENT_CHANNEL, TASK_GROUP);

    允许一个事件触发多个任务组，减少代码冗余。

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3. 性能与资源占用

• PPI

  • 低延迟：硬件直接路由，无 CPU 干预，适用于实时性要求高的场景。
  • 资源受限：通道数量固定，需避免通道冲突（如多个外设竞争同一通道）。

• DPPI

  • 高扩展性：支持动态通道分配和广播机制，适合多任务并发场景。
  • 低功耗优化：通过事件广播减少重复配置，降低功耗（如传感器数据批量处理）。

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4. 典型应用对比

场景	PPI 适用性	DPPI 适用性
单事件触发单任务	✅（如超时关闭无线电）	✅（但资源利用率低）
多事件触发多任务	❌（需多个通道）	✅（动态订阅）
低功耗传感器数据采集	❌（需频繁配置通道）	✅（广播模式省电）
多协议无线通信同步	❌（通道资源不足）	✅（灵活路由）

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总结

• PPI：适合简单、固定的硬件自动化需求，配置直接但扩展性有限。
• DPPI：针对复杂系统设计，提供动态资源分配和多任务协同能力，是 Nordic 新一代芯片（如 nRF53 系列）的核心特性。

如需进一步了解具体芯片的实现细节，可参考 Nordic 官方文档（如《nRF5 SDK》或《nRF Connect SDK》）。