一种支持多种传输模式的DMA主机模块设计与实现

发布时间：2017-05-28 16:01

  本文关键词：一种支持多种传输模式的DMA主机模块设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：追求高性能和低功耗是DSP发展永远不变的主题,而数据交换速度制约着性能的提升,因此,人们对数据交换核心部件DMA提出了更高的性能需求,也使其面临着更为严峻的设计挑战。本课题在此背景下研究如何设计DMA主机部件以高效提升其数据传输效率。本课题的YHFT-X DSP处理器是一款自主研制的高性能64位DSP处理器。为提升YHFT-X DSP的性能,其DMA部件进行了大量的优化设计。本文的DMA具有20个逻辑通道,能响应更多的事件触发;DMA采用双端口参数RAM结构,能够支持内核和DMA本身同时对RAM进行读写;采用了轮转机制启动,减少启动时间;通道内部设有FIFO,可以流水的发送读写请求;DMA支持更大的数据总线带宽(8个字),提高一次可以传输的数据量;DMA支持四种传输模式,可以针对不同的数据传输需求定制加速数据传输速度。这四种传输模式包括传统的点到点传输模式,分段传输,广播传输和矩阵转置传输。分段传输用于进行多核协同数据搬运,只需启动一个核的DMA,就可以把核外存储空间(DDR)的数据按照顺序搬运到某一个或多个核。这样数据搬运方式既可以提高DDR的访问速率,又可以减少环网的拥塞程度。广播传输是分段传输的一种特殊情况,用于把核外的数据搬到所有的核中。矩阵转置传输是针对FFT等数字信号处理核心应用需要大量使用矩阵转置操作而设计的一种特殊的点到点传输模式,只需配置一次就可以完成点到点数据传输和转置矩阵两个操作。这种模式还采用了乒乓机制,可以有效地提升数据乱序返回情况时的矩阵转置操作效率。在完成支持多种传输模式的DMA主机模块的逻辑设计后,本文对多核模块进行了功能验证和逻辑综合,对时序和面积进行了优化。本课题采用基于标准单元的ASIC设计方法,综合使用40纳米标准单元库。经过了多次的“综合→分析→优化代码”的迭代过程,在RC综合环境工艺下,DMA部件完全达到了450ps时序约束的要求,达到了设计目标。
【关键词】：DMA 数字信号处理 DSP 传输模式 综合优化 设计验证
【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】：2014
【分类号】：TP332

【参考文献】

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1 刘哲;基于AMBA架构的DMA控制器的低功耗设计与验证[D];西安电子科技大学;2011年

  本文关键词：一种支持多种传输模式的DMA主机模块设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：402938