32位高性能M-DSP中支持高效数据传输的DMA设计与验证

发布时间：2017-11-13 05:07

  本文关键词：32位高性能M-DSP中支持高效数据传输的DMA设计与验证

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【摘要】：M-DSP是我校自主研制的一款32位高性能DSP处理器,主要面向无线通信、图像、视频以及雷达声纳等应用领域。该DSP采用超长指令字(VLIW)技术,最多支持同时发射11条指令;支持高并行SIMD技术,其并行宽度达到16。不仅如此,该DSP还支持SIMT技术,对数据的需求量非常大。为了发挥出该DSP的SIMT的高性能,首先需要将各线程非规整存放在核外DDR3中的数据快速地搬移到核内存储器中,这给现有数据传输技术造成很大挑战。因而,研究高效并且支持非规整数据传输的传输机制具有重要意义。直接存储访问(Direct Memory Acess,DMA)是一种快速完成数据传输的有效途径。本文以高性能M-DSP处理器研制为背景,根据M-DSP的实际需求,设计了一款灵活、高效的DMA控制器专门负责该DSP的数据传输。该DMA支持矩阵传输和多基址传输两种传输模式。其中,矩阵传输实现规整存放数据的传输,多基址传输实现非规整数据的传输。本文主要的工作内容包括以下几点:1、参与M-DSP中DMA功能规范设计和结构划分。本文DMA具备16个优先级可配置的逻辑通道,2个固定优先级的通用物理通道,采用参数RAM结构保存DMA传输参数,支持8字数据总线位宽;DMA支持两种传输模式,分别完成在源存储中规整和非规摆放整数据的传输。2、设计DMA矩阵传输模式。矩阵传输是DMA的最基本、常用的功能,主要用于源/目的存储器中规整存放的数据的搬移,支持源/目的地址增加和不变两种方式。3、设计多基址传输模式。多基址传输模式的设计主要针对非规整存放数据的传输,将核外存储空间中非规整存放的数据进行重组后,整齐地搬移到核内存储中,达到支持SIMT功能或者提高高宽度SIMD效率的目的。4、搭建DMA验证平台,提出一种能够较高效验证DMA主机的方法。该方法能够自动完成DMA验证激励的添加、自动检验DMA传输结果是否正确,有较强的可移植性,能够适应DMA部件级和系统级的验证。5、采用RC工具完成M-DSP中DMA综合工作。在40nm工艺库、时序约束为0.4ns条件下,DMA总功耗为285.07mw,面积为617739um~2,满足时序要求。DMA验证以及综合结果表明,本文设计的DMA能够正常工作、并且满足时序要求,达到了设计的目的。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

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中国硕士学位论文全文数据库 前4条

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本文编号：1179202