本文關(guān)鍵詞：32位高性能M-DSP中支持高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄MA設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

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【摘要】：M-DSP是我校自主研制的一款32位高性能DSP處理器,主要面向無線通信、圖像、視頻以及雷達(dá)聲納等應(yīng)用領(lǐng)域。該DSP采用超長(zhǎng)指令字(VLIW)技術(shù),最多支持同時(shí)發(fā)射11條指令;支持高并行SIMD技術(shù),其并行寬度達(dá)到16。不僅如此,該DSP還支持SIMT技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)的需求量非常大。為了發(fā)揮出該DSP的SIMT的高性能,首先需要將各線程非規(guī)整存放在核外DDR3中的數(shù)據(jù)快速地搬移到核內(nèi)存儲(chǔ)器中,這給現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)造成很大挑戰(zhàn)。因而,研究高效并且支持非規(guī)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏敊C(jī)制具有重要意義。直接存儲(chǔ)訪問(Direct Memory Acess,DMA)是一種快速完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行緩健１疚囊愿咝阅躆-DSP處理器研制為背景,根據(jù)M-DSP的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)了一款靈活、高效的DMA控制器專門負(fù)責(zé)該DSP的數(shù)據(jù)傳輸。該DMA支持矩陣傳輸和多基址傳輸兩種傳輸模式。其中,矩陣傳輸實(shí)現(xiàn)規(guī)整存放數(shù)據(jù)的傳輸,多基址傳輸實(shí)現(xiàn)非規(guī)整數(shù)據(jù)的傳輸。本文主要的工作內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):1、參與M-DSP中DMA功能規(guī)范設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)劃分。本文DMA具備16個(gè)優(yōu)先級(jí)可配置的邏輯通道,2個(gè)固定優(yōu)先級(jí)的通用物理通道,采用參數(shù)RAM結(jié)構(gòu)保存DMA傳輸參數(shù),支持8字?jǐn)?shù)據(jù)總線位寬;DMA支持兩種傳輸模式,分別完成在源存儲(chǔ)中規(guī)整和非規(guī)擺放整數(shù)據(jù)的傳輸。2、設(shè)計(jì)DMA矩陣傳輸模式。矩陣傳輸是DMA的最基本、常用的功能,主要用于源/目的存儲(chǔ)器中規(guī)整存放的數(shù)據(jù)的搬移,支持源/目的地址增加和不變兩種方式。3、設(shè)計(jì)多基址傳輸模式。多基址傳輸模式的設(shè)計(jì)主要針對(duì)非規(guī)整存放數(shù)據(jù)的傳輸,將核外存儲(chǔ)空間中非規(guī)整存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組后,整齊地搬移到核內(nèi)存儲(chǔ)中,達(dá)到支持SIMT功能或者提高高寬度SIMD效率的目的。4、搭建DMA驗(yàn)證平臺(tái),提出一種能夠較高效驗(yàn)證DMA主機(jī)的方法。該方法能夠自動(dòng)完成DMA驗(yàn)證激勵(lì)的添加、自動(dòng)檢驗(yàn)DMA傳輸結(jié)果是否正確,有較強(qiáng)的可移植性,能夠適應(yīng)DMA部件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的驗(yàn)證。5、采用RC工具完成M-DSP中DMA綜合工作。在40nm工藝庫(kù)、時(shí)序約束為0.4ns條件下,DMA總功耗為285.07mw,面積為617739um~2,滿足時(shí)序要求。DMA驗(yàn)證以及綜合結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的DMA能夠正常工作、并且滿足時(shí)序要求,達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP332

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1179202