基于AHB总线的DMA控制器分析与验证

发布时间：2017-12-05 16:32

  本文关键词：基于AHB总线的DMA控制器分析与验证

  更多相关文章： DMA控制器 AMBA总线 片上系统 系统级验证

【摘要】：随着半导体技术的不断发展和应用,以IP(Intellectual Property,知识产权)复用和平台式设计为基础的片上系统(System On Chip,SOC)成为当今大规模集成电路的发展方向。直接存储存取(Direct Memory Access)是SOC芯片中各模块直接进行大量数据传输的一种方式,在直接存储存取控制器(Direct Memory Access Controller,DMAC)的控制下完成存储器与外围设备、存储器与存储器之间的数据交换,CPU在数据传输过程中可以并行的进行其他的操作,从大量数据交换、分散数据的收集、慢速的外围设备的访问中解放出来,从而提高了CPU的利用率,进而提高了整个系统的性能。本文在深入理解了AHB总线协议和DMA技术原理的基础上,分析了一种DMAC设计理念,这种设计理念可以集成到以AHB总线为片上总线的SOC上。由于SOC可集成的模块越来越多,本文分析的DMAC包含了8个可编程的DMA通道,能够处理多个DMA传输请求。由于数据在AHB总线上传输,在总线接口方面,本文分析的DMAC包含1个用于CPU访问的AHB slave接口和支持多层AHB总线的用于DMA数据接收和发送的2个AHB master接口。本文分析的DMAC同时支持硬件和软件DMA请求,且支持多个外围设备同时发出DMA请求,通过硬件握手机制实现外设与DMAC的通信,通过传输中断逻辑实现中断的发出。为了适应各种传输情况,本文分析的DMAC支持多种传输模式、多种数据位宽、多种burst传输类型。为了提高传输效率,本文分析的DMAC以DMA数据块为基本数据单元,并且支持高效的scatter/gather DMA方式。在SOC整个设计流程中,验证占有很大的比重。本文以现有的SOC验证平台为基础,介绍了软硬件协同的系统级验证方法。首先根据DMAC的功能,提出了功能验证点,然后编写相应的测试用例完成功能仿真。通过分析仿真波形,结果表明本文分析的DMAC很好实现了预期的功能,能够高效的控制SOC总线上各个模块之间的数据传输。最终结论得出DMAC能够很好的集成到以AMBA为片上总线的SOC架构中,并能大大提高SOC的数据处理能力。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP336;TP332

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本文编号：1255469