基于AHB總線的DMA控制器分析與驗(yàn)證.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，以 IP(Intellectual Property，知識(shí)產(chǎn)權(quán))復(fù)用和平臺(tái)式設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的片上系統(tǒng)（System On Chip，SOC）成為當(dāng)今大規(guī)模集成電路的發(fā)展方向。直接存儲(chǔ)存?。―irect Memory Access）是SOC芯片中各模塊直接進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式，在直接存儲(chǔ)存取控制器(Direct Memory Access Controller，DMAC)的控制下完成存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備、存儲(chǔ)

2、器與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)交換，CPU在數(shù)據(jù)傳輸過程中可以并行的進(jìn)行其他的操作，從大量數(shù)據(jù)交換、分散數(shù)據(jù)的收集、慢速的外圍設(shè)備的訪問中解放出來，從而提高了CPU的利用率，進(jìn)而提高了整個(gè)系統(tǒng)的性能。
　　本文在深入理解了 AHB總線協(xié)議和DMA技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，分析了一種DMAC設(shè)計(jì)理念，這種設(shè)計(jì)理念可以集成到以AHB總線為片上總線的SOC上。由于SOC可集成的模塊越來越多，本文分析的DMAC包含了8個(gè)可編程的DMA通道，能夠處理多個(gè)DM

3、A傳輸請(qǐng)求。由于數(shù)據(jù)在AHB總線上傳輸，在總線接口方面，本文分析的DMAC包含1個(gè)用于CPU訪問的AHB slave接口和支持多層AHB總線的用于 DMA數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的2個(gè) AHB master接口。本文分析的DMAC同時(shí)支持硬件和軟件DMA請(qǐng)求，且支持多個(gè)外圍設(shè)備同時(shí)發(fā)出DMA請(qǐng)求，通過硬件握手機(jī)制實(shí)現(xiàn)外設(shè)與DMAC的通信，通過傳輸中斷邏輯實(shí)現(xiàn)中斷的發(fā)出。為了適應(yīng)各種傳輸情況，本文分析的DMAC支持多種傳輸模式、多種數(shù)據(jù)位寬、多種b

4、urst傳輸類型。為了提高傳輸效率，本文分析的DMAC以DMA數(shù)據(jù)塊為基本數(shù)據(jù)單元，并且支持高效的scatter/gather DMA方式。
　　在SOC整個(gè)設(shè)計(jì)流程中，驗(yàn)證占有很大的比重。本文以現(xiàn)有的SOC驗(yàn)證平臺(tái)為基礎(chǔ)，介紹了軟硬件協(xié)同的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證方法。首先根據(jù)DMAC的功能，提出了功能驗(yàn)證點(diǎn)，然后編寫相應(yīng)的測(cè)試用例完成功能仿真。通過分析仿真波形，結(jié)果表明本文分析的 DMAC很好實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能，能夠高效的控制 SOC總線上各