高性能DMA控制器及軟件模型設計.pdf

1、隨著片上系統(tǒng)的功能越來越多，性能指標越來越高，對系統(tǒng)頻寬和系統(tǒng)計算資源提出了更多要求。在系統(tǒng)中，DMA控制器與系統(tǒng)頻寬和節(jié)約系統(tǒng)計算資源都密切相關，所以如何設計一個高性能的DMA控制器對系統(tǒng)設計也是十分重要的。本論文研究的DMA控制器設計重點在于充分利用AXI總線系統(tǒng)頻寬，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理效能，提高軟件利用靈活性等方面。
　　本論文首先介紹了DMA控制器的起源及歷史背景、DMA控制器在片上系統(tǒng)中的作用、常見DMA控制器功能特點以及

2、DMA相關專利技術(shù)等基礎信息。依據(jù)系統(tǒng)需求，基于現(xiàn)有技術(shù)，本論文討論了一個以AXI總線為接口，高性能，高軟件運用靈活性的DMA控制器設計，以及此DMA控制器的功能驗證，性能測試和軟件模型開發(fā)。
　　針對系統(tǒng)運用對DMA控制器性能需求，本文先分析了需要使用的主要技術(shù)及其實現(xiàn)方案，如鏈表技術(shù)，三維傳輸，使用事件控制實現(xiàn)傳輸同步等方面。接下來，本文詳細介紹了本論文所研究的DMA控制器的硬件實現(xiàn)方案，包含了DMA控制器各個模塊的功能，主要

3、邏輯實現(xiàn)方案，以及各模塊如何協(xié)調(diào)工作流程。
　　對于DMA控制器的功能驗證，本文討論了此控制器的使用VIP的功能驗證方法和基于CPU的系統(tǒng)驗證方法。在功能驗證的基礎上，本文對比測試了本論文研究的DMA控制器和兩種功能類似的DMA控制器性能及使用靈活性，并分析了測試結(jié)果。另外，為方便軟件前期同步開發(fā)，本文還討論了DMA控制器基于C語言編寫的軟件模型設計。
　　本文討論了一個具有實際工程運用價值的DMA控制器設計，在如何提供數(shù)據(jù)