带有ECC校验的DMA控制器设计

在片上系统(System On Chip,SoC)芯片中,直接存储器访问(Direct Memory Access,DMA)用于处理大量数据,但很少考虑对其内部信号的保护。本文提出了一种新的DMA控制器硬件架构,该架构结合了错误码纠正校验(Error Correcting Code,ECC)算法来增强数据保护。通过对DMA控制器在不同情形下的仿真验证,证实了本文所设计的系统切实可行,能够实现单比特数据错误自动纠错、多比特数据错误报告,对于车载SoC可以提供一定的参考价值。

一种可暂停的低功耗DMA控制器设计及验证

通过分析直接内存存取(DMA)控制器的工作原理和主要功耗来源,发现其在空闲状态时依然存在功耗较高的问题,为了解决空闲状态功耗损失问题以及满足DMA控制器实际传输过程中可能出现的暂停需求,提出了一种可暂停的低功耗DMA控制器设计方案。采用自适应时钟控制机制,通过加入时钟门控技术,根据DMA数据传输需求动态调整时钟,使DMA引擎模块功耗降低了62%。针对暂停需求,采用了一种可暂停的控制策略,通过加入暂停指令,实现对DMA传输的实时暂停和恢复,提高了DMA控制器的灵活性。为了保证DMA控制器功能的正确性和完备性,采用基于覆盖率驱动验证(CDV)的验证策略,划分DMA控制器的功能点,针对每个功能点编写测试用例,搭建通用验证方法学(UVM)仿真验证平台,进行大量随机测试和定向测试,给出了测试的结果以及完整的覆盖率分析结果。

基于FPGA的PCIe总线DMA控制器的设计与验证

PCIe总线是为了解决高速率高带宽提出的新一代总线,随着处理器技术的发展,在互连领域中,PCIe总线的使用越来越多;为了实现上位机与FPGA之间的高速数据交换,基于FPGA设计了能够高速传输数据的DMA控制器,本设计的验证是基于北京航天测控公司开发的6槽机箱、嵌入式控制器(基于PCIe总线)、以及数字I/O模块;设计实现了嵌入式控制器与数字I/O模块之间的数据传输,并且通过了验证,证明了DMA控制器功能的正确性;加入DMA控制器后,写数据传输速率达到610MB/s,提高到了原来的7倍;读数据传输速率达到492MB/s,提高到原来的11倍,满足系统的设计要求;该控制器在大带宽的数据传输中有广泛的应用。

DMA控制器的优化与改进

提出了一种提高DMA控制器性能的有效方法,INTEL8237是一种高性能的可编程的DMA控制器,但在控制数据传输时所需周期太长,尤其在存储器之间传输时传送一个字节需要2μS,该文针对这一点对原有DMA控制器的结构和时序做了调整,使存储器之间的传输效率提高了一倍,IO到存储器的数据传输效率也有不同程度的提高。

基于AMBA总线的DMA控制器IP核设计与分析

介绍了一种设计基于AMBA总线的DMA控制器IP核的方法。用硬件描述语言(VHDL)来设计实现挂接在AMBA AHB总线上的DMA控制器,并通过可编程逻辑器件(FPGA)完成对设计的验证,最终形成可复用的IP软核,用到ASIC或FPGA中。

NiosⅡ系统中DMA控制器的原理及应用

详细介绍了NiosⅡ系统中DMA控制器的基本原理,数据传输过程以及DMA控制器中各寄存器的作用。重点介绍了与DMA操作有关的API函数及其使用方法,并通过一个实例描述NiosⅡ系统中如何利用DMA方式将数据从SDRAM传输到串口。实践证明,在同等CPU开销的情况下,利用DMA技术可以将CPU从繁重的数据搬移操作中释放出来,从而提高CPU的数据处理能力。

基于FPGA的PXIe总线DMA设计与实现

PXIe总线标准是PCIe总线的工业扩展。通过对基于FPGA的PCIe IP Core的研究,在FPGA上实现了PXIe总线,并提出了PXIe总线DMA的新设计。从DMA作为总线主设备和总线从设备两种功能出发,设计了两个DMA通道,分别完成数据读和包的传输。并且设计了将小块离散数据整合成连续数据块的优化算法,使四通道PXIe能达到500MB/s的读写速度。经过实际信号的测试,验证了DMA模式数据传输的正确性及传输带宽。该系统可以满足高速PXIe总线传输带宽的要求,在工程应用中有显著的参考价值。

基于SystemC的可配置多通道DMA控制器的设计与实现

随着集成电路技术的快速发展,处理器的速度越来越快,存储器的性能越来越好,单芯片上集成的功能部件越来越多,但是处理器跟存储器之间以及存储器跟外设之间的瓶颈却越来越严重。直接存储器存取(Direct Memory Access,DMA)方式是大多数处理器中普遍采用的提高数据传输速率的方法之一。在分析了多种高性能处理器中DMA控制器工作原理的基础上,采用系统级设计语言SystemC,设计并实现了一个多功能的可配置多通道DMA控制器。

基于AMBA总线的DMA控制器设计

给出了基于AMBA2.0总线的DMA控制器的RTL级设计,并搭建了SoC仿真平台进行功能仿真,最后进行了FPGA原型验证。在100MHz的工作频率下,仿真和验证结果表明,本设计可以满足功能和性能的要求。

MPEG-2解码芯片的AMBA总线和DMA控制器设计

MPEG-2是目前应用最广泛的数字音视频编码的国际标准,采用Top-Down的方法,完成了MPEG-2解码系统芯片中的AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线和DMA(Direct Memory Access)控制器的RTL级代码设计,并搭建测试平台进行功能仿真,最后通过了FPGA的验证。测试结果表明该设计能够在150MHz频率下工作,满足数字电视标清和高清的标准要求。

DMA控制器的一种硬件验证方法

在微处理器或SOC芯片设计过程中,DMA控制器的硬件仿真验证是难以解决的问题之一,因为DMA控制器与包括微处理器核和内存控制器在内的几乎所有部件都有数据通信,如将所有部件集成后进行仿真测试,则一旦发现错误后,定位错误会非常困难。本文为此提出了一种简化测试模型和验证方法,可以有效解决上述问题。

嵌入式SoC中的DMA控制器的设计与优化

当前 ,嵌入式微处理器已从单一功能转向集成更多功能的片上系统 (SoC)。新增和改进功能往往意味着大量的数据传输 ,使得I O设备和存储器之间的数据交换成为新的瓶颈 ,直接存储器存取 (DMA)技术可以有效地缓解这一瓶颈并提高数据传输效率。文中主要介绍一种嵌入式SoC中的DMA控制器的设计 ,分析了DMA控制器在一个具体应用中的运行性能 ,并在原有基础上进行了优化 ,根据部分外设的数据吞吐量提出了DMA与AC97控制器之间的专用通道思想 ,实现音频数据的实时传输 ,以满足系统需求 ,并给出了实验数据。

基于FAS466存储系统的DMA控制器设计

为了满足高帧频、大面阵CCD相机数字视频实时存储要求,设计出基于SCSI协议处理器-FAS466,脱离计算机平台的图像数据直接存储系统。利用VerilogHDL语言对FPGA芯片编程实现外部微处理器及DMA控制器功能,从而协调SCSI协议处理器实现数据的存储。本文着重介绍了利用FPGA芯片设计DMA控制器。由于FPGA芯片的内部速度很高,因此与单独使用微处理器芯片及DMA控制器芯片相比,不仅使得系统设计更加灵活,传输性能更好及反应时间更快,而且减小了存储设备的体积。

给水管网DMA优化分区方法研究综述

独立计量分区(District Metered Area,简称DMA)作为一种新型给水管网管理模式的提出对提高供水系统的管理水平有着重要的意义.近年来,在DMA分区方法、漏损控制、压力管理和管网水质保护等方面取得了一定的研究成果.该文在概述DMA分区基本原理和分区设计基本原则的基础上,重点介绍DMA分区方法的研究进展,分析各分区方法的优劣势,并对各分区方法进行总结,指出DMA分区方法的改进目标,展望了DMA分区方法在未来给水管网分析中的研究方向和潜在应用价值.

一种基于Nios Ⅱ/DMA的TFT-LCD控制器IP核设计

为设计AT070TN84 TFT液晶显示控制器,采用IP核的设计方法,用可编程逻辑器件FPGA,结合DMA技术,设计了Nios Ⅱ下的TFT液晶的控制器IP核,给出了硬件设计和软件编程测试的方法。该控制器能实现分辨率为800×480,颜色深度为16 bit的彩色图形显示。试验结果表明系统稳定可靠,使用方便,显示清晰,色彩丰富,具有较强的实用性和通用性。文中在讲述控制器设计原理、实现方法、仿真与实验过程的同时,对IP核的各设计环节进行了重点介绍。

MCS-DMA:一种面向SoC内DMA传输的内存控制器优化设计

当前主流片上总线协议——AHB存在访存带宽利用率较低的问题.本文基于SoC内DMA传输较多的特点,提出一种新的优化设计:在内存控制器内部增加MCS-DMA模块,并通过驱动程序将MCS-DMA模块与目标DMA传输绑定.一方面实现数据预取,提升了单个DMA传输时的总线带宽利用率;另一方面使访存请求在内存控制器内部流水化完成,提升多个DMA并发时的总线带宽利用率.将该设计应用到北大众志SKSoC后,单个DMA传输时的总线带宽利用率提升至100%,多个DMA并发时的总线带宽利用率从33.3%提升至85.5%,而芯片的设计面积仅增加2.9%.

嵌入式音频处理器中DMA控制器的设计

高性能的DMA控制器是音视频等多媒体处理器的重要组成部分。通过分析DMA控制器在嵌入式音频处理HiPAP中担负的数据传输任务及数据特点,设计了面向AMBA AHB总线的双通道高性能的DMA控制器。在FPGA平台上的实际运行结果显示,该DMA控制器的数据传输性能比使用CPU至少提升了45%。

基于TMS320VC5402 McBSP串口的DMA方式数据传输的实现

在介绍 TMS32 0 VC540 2的多信道缓冲串口 ( Mc BSP)的基础上 ,分析了其控制寄存器的配置和工作过程 ,并给出了在直接存储器访问 ( DMA)方式下利用 Mc

Windows系统DMAVxD核心技术剖析及应用研究

从DMA控制器的硬件出发,用一个数据结构概括了它的结构描述,比较了DLL和VxD(SYS)虚拟设备驱动程序开发的性能,全面论述了Windows操作系统下VxD机制的DMA虚拟设备驱动程序开发的核心技术,即物理毗邻内存的申请、使用以及释放问题,对于3种可用的申请物理毗邻内存的方法进行了彻底剖析,并比较了优缺点,并且将其成功地用于AMCC5933视频信号采集卡的开发课题中.

一种应用于网卡芯片的DMA控制器设计

针对以太网接口对数据传输性能提升的需求,本文提出了一个基于描述符结构的DMA控制器设计方案。本设计采用描述符链表来控制数据传输,减少了CPU传输数据过程中的工作量;通过多通道设计,提高了DMA传输并行度和系统工作效率。