一种基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法技术

本发明专利技术公开了一种基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法，包括通道模块，为整个控制器提供信息传输的通道；仲裁模块，对通道中的信息进行仲裁选择可通过的传输命令并发送给控制模块；控制模块，用于处理接收到的读写命令，转换成符合AXI协议的读、写信号，并将其传出；数据缓存模块，用于接收来自控制模块将要上传的数据及来自通道模块的传输命令；中断模块，接收来自控制模块的信号并向外部发送信息传输状态；配置接口模块，是配置上述各模块内部寄存器参数的接口。该一种基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法与现有技术相比，实现了外围设备和存储器之间的高速数据传递，提高了整个系统的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法
本专利技术涉及计算机应用
，具体地说是一种实用性强、基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法。
技术介绍
在SOC设计中，随着CPU处理能力的不断提升，提高总线的带宽和各设备的工作效率成为提高系统性能的关键。由于AXI总线本身的高性能以及ARM微处理器的广泛应用，使得AXI成为SOC设计中应用广泛的总线标准。一个高性能的总线必然要有与其兼容的外围设备接口，才能构造一个具有完整功能的片上系统。ARM公司每推出新的总线标准，都会相继提供各个外设接口的IP，但这些IP往往都是价格不菲。那么为了更好的满足具体的项目需求，同时节约成本，降低项目预算，对一些外围设备进行自主研发，同样可以满足性能需求。DMA操作方式下数据的读写无需CPU执行指令，由外设（DMA控制器）直接进行数据的读写。为此，提出一种基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法，在基于AXI协议的SOC中，设计符合AXI协议的DMA控制器，实现外围设备和存储器之间的高速数据传递，提高整个系统的工作效率。本专利技术主要目的是设计出与AXI协议兼容的DMA控制器，用于在基于AXI协议的SOC系统中负责某些子系统的数据上报。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法。一种基于AXI协议的DMA控制器，包括以下模块：通道模块，为整个控制器提供信息传输的通道；仲裁模块，对通道中的信息进行仲裁选择可通过的传输命令并发送给控制模块；控制模块，用于处理接收到的读写命令，转换成符合AXI协议的读、写信号，并将其传出；数据缓存模块，用于接收来自控制模块将要上传的数据及来自通道模块的传输命令；中断模块，接收来自控制模块的信号并向外部发送信息传输状态；配置接口模块，是配置上述各模块内部寄存器参数的接口。所述通道模块内部包括若干通道，用于接收和处理数据上传请求，产生上传信息的命令，然后发送给仲裁模块；以及接收已经读取的上传信息并对其进行处理，产生传输数据的命令，然后发送给数据缓存模块。所述仲裁模块接收来自通道的仲裁请求后进行仲裁，并将仲裁结果再发送到通道模块，通道模块依据仲裁结果发送被选中通道内的传输命令到仲裁模块；仲裁模块收到传输命令后，再将传输命令转变成读、写命令，发送给控制模块，由控制模块完成总线上的数据传输。所述控制模块进行物理通道上的数据传输，通过读取命令队列中命令字节，发出相应操作，并根据AXI协议的时序要求将相应数据发送到目的地址，从而发挥AXI总线读写并行的特点。所述中断模块用于接收来自控制模块的通道号和传输响应，向外部发送状态信号，即信息传输是否中断的信号，通知外部当前的传输状态，所述中断信号包括完成中断和错误中断。配置接口模块是配置DMA控制器的内部寄存器的接口，其接收外部发来的数据和控制信号，配置指定的寄存器，或读取寄存器的内容。一种基于AXI协议的DMA控制器的数据上传方法，其实现过程为：首先向DMA控制器发出数据上传请求；DMA控制器内部的通道模块接收并处理该上传请求，产生上传信息的命令；传输数据的命令进入仲裁模块仲裁，以确定是否被选中；将选中的传输命经仲裁模块转发给控制模块，该控制模块将数据转换成符合AXI协议的信号；这时通道模块接收已经读取的上传信息并对其进行处理，产生传输数据的命令；根据传输数据的命令，对已经转换的符合AXI协议的信号进行数据传输。所述控制模块处理的数据从AXI总线读取，该从AXI总线读取的数据分为两类，一类是直接进入数据缓存模块的表示将要上传的数据，一类是进入通道模块的数据上传请求命令，在通道模块内经过处理产生数据传输命令，发送到数据缓存模块，两类数据结合后再进行数据传输。当传输数据的命令进入仲裁模块后，仲裁模块首先进行仲裁，并将仲裁结果发送到通道模块，通道模块再依据仲裁结果发送被选中通道内的传输命令到仲裁模块；仲裁模块收到传输命令后，再将传输命令转变成读、写命令，发送给控制模块，由控制模块完成总线上的数据传输；控制模块将接收到的读写命令转换成符合AXI协议的读、写信号，从而完成总线上的数据传输。还包括通过中断模块发出传输状态的步骤，该中断模块接收来自控制模块通道号和传输响应，向DMA控制器外部发送中断信号，通知外部当前的传输状态，该传输状态是指中断状态，包括完成中断和错误中断，所述外部是指与DMA控制器连接的处理器。本专利技术的一种基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法，具有以下优点：该专利技术的一种基于AXI协议的DMA控制器及数据上传方法，用于在基于AXI协议的SOC系统中负责某些子系统的数据上报，实现了外围设备和存储器之间的高速数据传递，提高了整个系统的工作效率，同时更好的满足了具体的项目需求，节约成本，降低项目预算，实用性强，易于实现，易于推广。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图1为本专利技术的实现示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如附图1所示，一种基于AXI协议的DMA控制器，给出了DMA控制器的整体结构和模块划分，描述了DMA控制器各个子模块的功能及设计方法。本专利技术主要目的是设计出与AXI协议兼容的DMA控制器，用于在基于AXI协议的SOC系统中负责某些子系统的数据上传。包括以下模块通道模块；仲裁模块；配置接口模块；中断模块；数据缓存模块；控制模块。其中：通道模块，为整个控制器提供信息传输的通道；仲裁模块，对通道中的信息进行仲裁选择可通过的传输命令并发送给控制模块；控制模块，用于处理接收到的读写命令，转换成符合AXI协议的读、写信号，并将其传出；数据缓存模块，用于接收来自控制模块将要上传的数据及来自通道模块的传输命令；中断模块，接收来自控制模块的信号并向外部发送信息传输状态；配置接口模块，是配置上述各模块内部寄存器参数的接口。所述通道模块内部包括若干通道，用于接收和处理数据上传请求，产生上传信息的命令，然后发送给仲裁模块；以及接收已经读取的上传信息并对其进行处理，产生传输数据的命令，然后发送给数据缓存模块。所述仲裁模块接收来自通道的仲裁请求后进行仲裁，并将仲裁结果再发送到通道模块，通道模块依据仲裁结果发送被选中通道内的传输命令到仲裁模块；仲裁模块收到传输命令后，再将传输命令转变成读、写命令，发送给控制模块，由控制模块完成总线上的数据传输。所述控制模块进行物理通道上的数据传输，通过读取命令队列中命令字节，发出相应操作，并根据AXI协议的时序要求将相应数据发送到目的地址，从而发挥AXI总线读写并行的特点。所述中断模块用于接收来自控制模块的通道号和传输响应，向外部发送状态信号，即信息传输是否中断的信号，通知外部当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于AXI协议的DMA控制器，其特征在于，包括以下模块：通道模块，为整个控制器提供信息传输的通道；仲裁模块，对通道中的信息进行仲裁选择可通过的传输命令并发送给控制模块；控制模块，用于处理接收到的读写命令，转换成符合AXI协议的读、写信号，并将其传出；数据缓存模块，用于接收来自控制模块将要上传的数据及来自通道模块的传输命令；中断模块，接收来自控制模块的信号并向外部发送信息传输状态；配置接口模块，是配置上述各模块内部寄存器参数的接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于AXI协议的DMA控制器，其特征在于，包括以下模块：通道模块，为整个控制器提供信息传输的通道；仲裁模块，对通道中的信息进行仲裁选择可通过的传输命令并发送给控制模块；控制模块，用于处理接收到的读写命令，转换成符合AXI协议的读、写信号，并将其传出；数据缓存模块，用于接收来自控制模块将要上传的数据及来自通道模块的传输命令；中断模块，接收来自控制模块的信号并向外部发送信息传输状态；配置接口模块，是配置上述各模块内部寄存器参数的接口。2.根据权利要求1所述的一种基于AXI协议的DMA控制器，其特征在于，所述通道模块内部包括若干通道，用于接收和处理数据上传请求，产生上传信息的命令，然后发送给仲裁模块；以及接收已经读取的上传信息并对其进行处理，产生传输数据的命令，然后发送给数据缓存模块。3.根据权利要求1所述的一种基于AXI协议的DMA控制器，其特征在于，所述仲裁模块接收来自通道的仲裁请求后进行仲裁，并将仲裁结果再发送到通道模块，通道模块依据仲裁结果发送被选中通道内的传输命令到仲裁模块；仲裁模块收到传输命令后，再将传输命令转变成读、写命令，发送给控制模块，由控制模块完成总线上的数据传输。4.根据权利要求1所述的一种基于AXI协议的DMA控制器，其特征在于，所述控制模块进行物理通道上的数据传输，通过读取命令队列中命令字节，发出相应操作，并根据AXI协议的时序要求将相应数据发送到目的地址，从而发挥AXI总线读写并行的特点。5.根据权利要求1所述的一种基于AXI协议的DMA控制器，其特征在于，所述中断模块用于接收来自控制模块的通道号和传输响应，向外部发送状态信号，即信息传输是否中断的信号，通知外部当前的传输状态，所述中断信号包括完成中断和错误中断。6.根据权利要求1所述的一种基于AXI协议的DMA控制器，其特征在于，配置接口模块是配置DMA控制器的内部寄存器的接口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石广，唐涛，王硕，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41