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PCIE总线架构的DMA控制器设计

阐述一种适用于PCIE硬件加速卡结构的DMA控制器的设计,该控制器支持由流式数据传输向地址数据传输的转换,它由PC端配置启动,通过读取主机内存中的描述符链表来主动发起分散数据块的连续传输,提供复数的双向DMA传输通道。

舰船红外图像处理中多通道DMA控制器改进设计

为了提升舰船红外图像处理效果,研究舰船红外图像处理中多通道DMA控制器改进设计方法。改进后多通道DMA控制器中仲裁器依据优先级轮询仲裁每个DMA通道,建立舰船红外图像读写传输通道;嵌入式Motion-JPEG2000编码器,通过建立的传输通道,读入舰船红外图像,并利用结合小波变换与正交化分形编码的压缩算法,压缩编码图像,加快图像处理的传输效率。通过寄存器配置保存舰船红外图像处理时产生的配置信息;利用存储器端口向存储器端发送处理后的图像,通过外设端口负责向外设端发送处理后的图像。实验证明:该方法可有效压缩舰船红外图像;在不同目标比特率时,该方法压缩后图像的逼真度均较高;该方法改进后多通道DMA控制器的图像传输效率较快。

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控制器的设计与仿真

文章介绍了DSPSM9966中的双通道DMA控制器的主要功能和电路结构,给出了主要电路的实现方法,并引入存储器模型,举例说明了对其进行逻辑仿真的基本方法。

可编程DMA控制器IP设计

参数化可重用的IP作为新的设计方向，为实现片上系统提供了必要基础，同时建立IP库将为今后的设计节省大量时间和资金。而8位PDMAC的IP设计对于这方面的探索有着重要意义。文章介绍了IP的电路逻辑设计，电路的功能仿真、综合、后仿真和实现等过程。设计的结果表明，这种设计方法对于加快我国的微电子业的进步有一定推动作用。

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。

基于PCI Core的链式DMA控制器设计

介绍一种基于PCI总线的高效链式DMA控制器的设计与实现,用于高速宽带的计算机外设接口。利用Altera公司的PCI核——PCI_MT32搭建基于此控制器的数据采集平台,并成功应用在DVB数据接收卡中。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

14位A/D-MAX125与80186及DMA控制器的接口应用

本文介绍了一种14位多通道、高速A/D转换器MAX125与80186及DMA的接口应用。提出了基于DMA(直接存储器存取)的高速数据采集方法,并给出了MAX125与80186详细的接口电路及软件设计。

视频采集中DMA控制的流模式接口设计

研究一种基于片上可编程系统(SoPC)技术的视频数据传输方案。该方案自定制了一个四口SDRAM控制器,并将其中的两口设计成符合流模式传输规范的接口,作为一个SoPC外设挂在Avalon总线上,方便重复使用。另外,采用DMA控制以流传输模式进行数据搬运,不仅可解放CPU,而且速度快、控制灵活,解决了视频处理中数据路径的优化问题。

一种用于随机扫描CRT显示的DMA控制系统

本文介绍的DMA控制系统采用多总线结构实现CPU和DMAC的平行工作,可显示二道波形,还具有回放、冻结、放大等显示功能。