近年來,大規(guī)模集成電路設(shè)計水平和制造工藝不斷提高,以知識產(chǎn)權(quán)（Intellectual Property,IP）核為基礎(chǔ)、以嵌入式系統(tǒng)為架構(gòu)的片上系統(tǒng)（System on Chip,SoC）逐漸成為大規(guī)模集成電路的主流發(fā)展趨勢。直接存儲器存�。―irect Memory Access,DMA）技術(shù)是完成SoC芯片中模塊間大批量數(shù)據(jù)傳送的一種有效手段,這一技術(shù)是通過DMA控制器（Direct Memory Access Controller,DMAC）控制各種方式的數(shù)據(jù)傳送來實現(xiàn)。DMA控制器的存在不再需要CPU參與數(shù)據(jù)傳送的全過程,只需CPU對其進行配置即可自動開始數(shù)據(jù)傳送,使得CPU能夠從大量數(shù)據(jù)的交互過程中解放出來去執(zhí)行其他操作,進而提高CPU的效率,提升SoC芯片的整體性能。本文主要論述了基于AHB（Advanced High-performance Bus）總線的DMA控制器的數(shù)字前端設(shè)計與實現(xiàn)。首先,對AMBA2.0總線規(guī)范中的AHB總線和DMA控制器基本原理進行深入剖析。然后,結(jié)合工程設(shè)計實際需求,利用Verilog語言完成RTL級的詳細設(shè)計方案。所設(shè)計的DMA控制器支持多... 

【文章來源】：遼寧大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

AHB傳輸時序圖

第1章AHB總線原理9圖1-3AHB傳輸時序圖在進行上述一次傳輸過程時，當數(shù)據(jù)傳輸階段不能在一個時鐘周期傳送完成時，即相當于有等待狀態(tài)產(chǎn)生，此時從機可以將HREADY信號變?yōu)榈碗娖揭匝娱L數(shù)據(jù)傳輸周期，當HREADY信號為高時，表示傳輸數(shù)據(jù)完成。如圖1-4所示，為一個包含等待狀態(tài)的傳輸時序。圖1-4含有等待狀態(tài)的傳輸時序圖

第1章AHB總線原理10在一次傳輸過程中，需要地址和數(shù)據(jù)兩個傳輸階段，而為了滿足實際需求，提高總線傳輸數(shù)據(jù)的效率，進一步優(yōu)化總線上的數(shù)據(jù)傳輸時序，采用流水線式的操作方式，將前一次的傳輸過程中的數(shù)據(jù)傳輸階段與后一次的傳輸過程的地址傳輸階段同時進行，具體傳輸過程如圖1-5所示。圖1-5流水線傳輸時序圖1.4AHB總線控制信號1.4.1傳輸類型HTRANS[1:0]指示當前傳輸?shù)念愋�，四種情況如表1-2。表1-2四種傳輸類型列表HTRANS[1:0]類型描述00空閑（IDLE）指示從機忽略當前的數(shù)據(jù)傳輸。此時從機通過HRESP信號應(yīng)答“OKAY”響應(yīng)信號。01忙（BUSY）在進行突發(fā)傳輸時，主機會連續(xù)不斷地傳輸數(shù)據(jù)給從機，當因為某些原因，主機無法按時將下一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)準備好則要發(fā)出“忙”這一通知給

【參考文獻】：
期刊論文
[1]FPGA硬核處理器系統(tǒng)加速數(shù)字電路功能驗證的方法[J]. 劉小強,袁國順,喬樹山.  電子與信息學報. 2019(05)
[2]基于ZYNQ的高速數(shù)據(jù)中心接口單元設(shè)計[J]. 呂俊杰,武杰.  信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2018(10)
[3]一種SoC低功耗模式設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 史興強,范學仕.  電子與封裝. 2018(02)
[4]基于40nm超大規(guī)模SoC芯片存儲器測試電路設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 陳冬明,成建兵,蔡志匡.  電子器件. 2017(04)
[5]基于PCI Express的多通道動態(tài)優(yōu)先級DMA系統(tǒng)的FPGA設(shè)計[J]. 蘇永海,黃莉.  通信技術(shù). 2017(07)
[6]基于UVM的功能覆蓋率驅(qū)動SDIO IP驗證[J]. 倪偉,王笑天.  微電子學. 2017(03)
[7]基于PCIe總線的DMA控制器設(shè)計實現(xiàn)[J]. 何為,彭濤,欒輝,張虎.  信息技術(shù). 2016(04)
[8]一種高效的DMA核間同步傳輸方法[J]. 田玉恒,馬勝,魯建壯,楊柳.  計算機工程與科學. 2016(01)
[9]一種支持全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗤ǖ繢MA控制器設(shè)計[J]. 石文俠,吳龍勝,盛廷義,艾刁,陳慶宇.  微電子學與計算機. 2015(02)
[10]SoC系統(tǒng)中多端口DMA控制器的設(shè)計[J]. 張路煜,李麗,潘紅兵,王堃,李偉.  電子測量技術(shù). 2014(09)

碩士論文
[1]基于AXI總線的DMA高速通道及驅(qū)動的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 莊瓊.電子科技大學 2019
[2]基于AMBA總線的DMA模塊的設(shè)計與驗證[D]. 耿劍波.西安電子科技大學 2013
[3]基于AMBA總線的DMA控制器的設(shè)計[D]. 吳瑤裔.湖南大學 2012
[4]YHFT-DX中DMA控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 肖義.國防科學技術(shù)大學 2010
[5]基于Verilog語言的DMA控制器的設(shè)計與仿真[D]. 席華偉.西安電子科技大學 2007



本文編號：3126133