SoC系统中DMA控制器的设计与实现

王胜，史兴强，杨晓刚

（中科芯集成电路股份有限公司，江苏无锡214072）

SoC系统中DMA控制器的设计与实现

王胜，史兴强，杨晓刚

（中科芯集成电路股份有限公司，江苏无锡214072）

设计了一种高速、多通道DMA控制器。该控制器可以实现存储器与存储器、存储器与外设之间的数据传输。各个通道优先级可以配置，并支持通道循环传输功能。逻辑综合结果表明，该DMA控制器具有良好的传输性能，可广泛应用于片上系统中。

多通道；DMA控制器；片上系统

1 引言

在片上系统(SoC)中，外设与存储器，存储器与存储器之间的数据交换已经成为系统性能提升的瓶颈，而直接存储器存取(DMA)技术可以有效缓解这个问题，因此得到广泛的关注和研究[1]。本文设计的DMA控制器有以下特点：包含7个独立可配置的通道，每个通道均支持硬件与软件请求；各个通道之间的优先级可以通过软件进行配置；源的数据宽度与目标的数据宽度可以独立设置，能够根据地址以及数据传输的宽度，将有效数据进行打包与拆包[2]；支持自动循环传输，通道完成数据传输后，自动恢复成初始配置状态，重新开始数据传输，不需要CPU重新进行设置；DMA通道的请求，仲裁和确认是在AHB系统总线外执行的，一个DMA数据访问只占用总线两个周期，能够最大程度减少总线占用率[3]。

2 DMA控制器系统结构

DMAC（Direct Memory Access Controller）系统结构是基于AHB总线结构，如图1所示。其中包含AHB SLAVE接口模块，仲裁模块，7个通道控制模块和AHB Master模块。AHB Slave模块主要功能是依据AHB读写时序对DMA寄存器进行配置。……