基于PCI Express總線的DMA控制器設(shè)計.pdf

1、近年來，隨著半導(dǎo)體工藝快速發(fā)展，芯片規(guī)模不斷擴大，復(fù)雜度不斷提高，SOC技術(shù)已經(jīng)成為IC產(chǎn)生的主流。該技術(shù)的出現(xiàn)使芯片的開發(fā)和生產(chǎn)周期大幅度縮短。而SOC技術(shù)是以IP為基礎(chǔ)。因此，IC產(chǎn)業(yè)公司都注重IP核的使用和開發(fā)。PCIExpress總線技術(shù)憑借高頻、快速、低延遲和高可靠性等特點，廣泛的應(yīng)用在芯片設(shè)計中。為解決PC與PCIE設(shè)備高速數(shù)據(jù)傳輸帶來巨大的處理器壓力，釋放處理器資源，本文在分析PCI Express總線理論基礎(chǔ)上，提出了D

2、MA控制器方法，同時為了適應(yīng)在AXI-Stream總線上快速使用，本文設(shè)計的DMA控制器還兼容AXI-Stream總線協(xié)議。
　　本文設(shè)計的DMA控制器，實現(xiàn)了PC機與PCIe設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，使處理器從簡單而耗時的數(shù)據(jù)傳輸中解脫出來。本文首先從PCI Express協(xié)議、AXI-Steam協(xié)議和DMA工作原理等方面進行研究和分析。在此基礎(chǔ)上確定DM A控制器設(shè)計架構(gòu)和子模塊的功能、接口和時序。然后使用Verilog HDL語言對設(shè)

3、計進行了RTL級實現(xiàn)。使用Sys te m Verilog搭建驗證平臺，對各個子模塊進行功能驗證，從仿真結(jié)果波形分析，輸出的時序和數(shù)據(jù)滿足設(shè)計要求。在完成功能驗證后，使用中芯國際65nm工藝庫對代碼進行邏輯綜合，綜合頻率為250MHz，并且沒有任何時序違例。最后使用ISE13.2軟件對DMA控制器模塊進行綜合、布局布線，結(jié)果表明設(shè)計滿足預(yù)期的要求。本文設(shè)計的基于PCI Express總線的DMA控制器，在滿足PCI Express總線協(xié)