直接访问存储装置及直接访问存储操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直接访问存储装置。将知识产权核、直接访问存储控制器、数据缓存器、缓存器控制器、先进微控制器总线结构主接口以及先进微控制器总线结构从接口集成，使得知识产权核能够直接访问存储操作先进微控制器总线上的设备。本发明专利技术还公开了一种直接访问存储操作方法：知识产权核通过总线从接口获取系统信号并初始化，直接访问存储控制器接收知识产权核提供的操作信息来驱动总线主接口上进行的总线传输，并根据总线主接口的反馈来控制直接访问存储传输的进行或终止，并将最终的操作结果通知知识产权核。本发明专利技术结构简单且面积较小、不破坏总线结构，并且能够通过总线直接与总线上的设备实现高效率直接访问存储的数据传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直接访问存储(DMA， Direct Memory Access)，特别涉及一种 具有嵌入式直接访问存储控制器(DMAC， Direct Memory Access Controller)结 构的装置及其在先进微控制器总线结构(AMBA, Advanced Microcontroller Bus Architecture)中的应用。
技术介绍
在片外总线系统中，直接访问存储广泛应用于各个领域，如在外设部件互 连标准(PCI, Peripheral Component Interconnect)总线结构中石更盘设备和系统存 储器间的应用。在片上系统(SOC， System on chip)中，为了能够重复^f吏用知识 产权核，设计人员通常将知识产权核与标准的总线集成，例如先进微控制器 总线。所述知识产权核是应用于片上系统中，经验证过的具备特定功能的逻 辑块，例如USB控制器、MP3解码器。在先进微控制器总线的说明书中定义了 核心模块的功能和各模块之间的接口、时序关系，但没有定义直接访问存储 控制器的结构。为了完成知识产权核之间的直接访问存储数据传输，由此产 生了各种不同的基于先进微控制器总线结构的直接访问存储控制器。有的直 接访问存储控制器过于简单难以满足设计需求，有的又过于复杂而使得操作 过程繁瑣、功耗加大，有的则仅仅是为特殊总线结构和应用定制并且扩展性 很差，还有的直接访问存储控制器甚至会额外增加先进微控制器总线结构所 没有定义的控制信号以及它本身同先进微控制器总线的时序和功能关系，因 此破坏了先进微控制器总线结构。面对这些情况，设计人员不得不耗费时间 挑选可用的直接访问存储控制器，然后根据选定的直接访问存储控制器，为 知识产权核额外设计接口及控制运行的方法来满足设计要求。Synopsys7/^司2005年12月14日的Design Ware DW—ahb_dmac Databookversion 2.07a中公开了 一种基于先进微控制器总线结构的中央直接访问存储控 制器，应用于含有多个知识产权核并且知识产权核间直接访问存储数据传输的源设备，通过数据緩存器接收源设备的数据暂存，再通过内部仲裁器确定 直接访问存储的目标设备，从数据緩存器中读取源设备数据向目标设备传输。 通过这样的方法来高效地处理最多16个知识产权核之间的直接访问存储数据 传输。但是对于现今大多数内部模块功能复杂并且模块功能划分良好的片上 系统，各个模块间只存在着不多的直接访问存储数据传输，因此Syn叩sys公司 所公开的中央直接访问存储控制器并不能有效地适用于这种系统的总线，其 不足之处在于1. 中央直接访问存储控制器是为处理多个知识产权核间直接访问存储 数据传输设计，因此结构复杂，导致芯片面积增大，芯片成本增加；2. 中央直接访问存储控制器运行需要设计人员为知识产权核定制不同 的总线接口来进行数据传输，因而会破坏总线结构；3. 中央直接访问存储控制器的结构与处理直接访问存储操作的方法决 定了总线设备之间无法直接进行数据传输，使直接访问存储操作效 率降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了避米因为使用中央直接访问存储控器而使得总线设备之间的直接访问存储操作效率降低并且破坏总线结构。为解决上述问题，本专利技术将知识产权核、直接访问存储控制器、先进微 控制器总线结构主接口和先进微控制器总线结构从接口集成来构成可以完成 直接访问存储功能的装置。下面对于本专利技术直接访问存储装置的各个组成部 件作——介绍先进微控制器总线结构从接口，与总线相连，用于接收并传输CPU通知知识产权核进行直接访问存储操作的系统信号；知识产权核，接收并根据系统信号发送直接访问存储操作请求信号和操 作信息；接收直接访问存储器的反馈和通知信号；直接访问存储控制器，接收并根据直接访问存储操作请求信号和操作信 息，发送总线数据传输的启动指令、驱动信息；接收并根据先进微控制器总 线结构主接口反馈的传输失败信息发送总线数据传输终止指令；接收并发送 内部数据或接收外部数据；通知知识产权核直接访问存储操作成功或失败；先进微控制器总线结构主接口，与总线相连，接收启动指令和驱动信息 启动与总线的数据传输并反馈直接访问存储控制器；接收终止指令终止与总 线的数据传输，并将从总线接收的外部数据传输给直接访问存储控制器；将 直接访问存储控制器发送的内部数据发送至总线。相应地，本专利技术还采用了一种直接访问存储梯:作的方法，包括以下步骤 CPU向知识产权核发送系统信号通知进行直接访问存储操作；知识产权核向 直接访问存储控制器发送直接访问存储请求信号及操作信息；直接访问存储 控制器接收直接访问存储请求信号及操作信息并向知识产权核反馈；知识产 权核接收反馈并处置请求信号；直接访问存储控制器根据接收的操作信息向 先进微控制器总线结构主接口发送启动指令和驱动信息；先进微控制器总线 结构主接口接收启动指令和驱动信息启动直接访问存储的总线数据传输，从 总线接收外部数据传输给直接访问存储控制器或从直接访问存储控制器接收 内部数据发送至总线，并将总线数据传输过程反馈给直接访问存储控制器； 直接访问存储控制器根据接收的反馈保持总线数据传输的继续进行或者向先 进微控制器总线结构主接口发送终止指令停止总线数据传输并通知知识产权 核直接访问存储操作失败；当总线数据传输完成后，先进微控制器总线结构主接口通知直接访问存储控制器总线数据传输完成，直接访问存储控制器通 知知识产权核直接访问存储操作成功。与现有4支术相比，本专利技术具有以下优点1. 本专利技术直接访问存储装置通过将知识产权核、直接访问存储控制器、 先进微控制器总线结构主接口和先进微控制器总线结构从接口集成 来构成可以完成直接访问存储功能的装置，无需经过中央直接访问存 储控制器，并且剔除了中央直接访问存储控制器的内部仲裁器，因此面积较小，降低了芯片成本；2. 从本专利技术直接访问存储操作方法可以看到，直接访问存储操作中知识 产权核与总线设备的数据传输都统一通过先进微控制器总线结构主 接口在总线上完成并且采用标准的总线传输，因此不破坏总线结构；3. 从本专利技术直接访问存储操作方法中还可以看到，直接访问存储操作所 传输数据通过总线仅仅在本专利技术直接访问存储装置和总线设备之间 直接传输而无需经过中央直接访问存储控制器，因此直接访问存储操 作效率提高。附图说明图1 本专利技术直接访问存储装置在先进高性能总线或先进系统总线上作 为源设备的示意图2本专利技术直接访问存储操作方法流程图3 本专利技术直接访问存储操作方法涉及的信号流向图4本专利技术直接访问存储操作方法的相关信号时序图5 本专利技术直接访问存储装置的进一步扩展结构图。具体实施例方式本专利技术直接访问存储装置通过将知识产权核l、直接访问存储控制器5、数 据緩存器3、緩存器控制器4、先进微控制器总线结构主接口6和先进微控制器 总线结构7从接口集成在一起。使知识产权核l能够通过先进高性能总线 (AHB, Advanced High-performance Bus)直接与总线上的设备实现直接访问存 储数据传输操作。如图l所示，本专利技术直接访问存储装置(未标号)包括先进微控制器总线结构从接口7，与总线相连，用于接收并传输CPU通知 知本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接访问存储装置，其特征在于，包括：先进微控制器总线结构从接口，与总线相连，用于接收并传输ＣＰＵ通知知识产权核进行直接访问存储操作的系统信号；知识产权核，接收并根据系统信号发送直接访问存储操作请求信号和操作信息；接收直接访问存储器的反馈和通知信号；直接访问存储控制器，接收并根据直接访问存储操作请求信号和操作信息，发送总线数据传输的启动指令、驱动信息；接收并根据先进微控制器总线结构主接口反馈的传输失败信息发送总线数据传输终止指令；接收并发送内部数据或接收外部数据；通知知识产权核直接访问存储操作成功或失败；先进微控制器总线结构主接口，与总线相连，接收启动指令和驱动信息启动与总线的数据传输并反馈直接访问存储控制器；接收终止指令终止与总线的数据传输，并将从总线接收的外部数据传输给直接访问存储控制器；将直接访问存储控制器发送的内部数据发送至总线。

【技术特征摘要】
1.一种直接访问存储装置，其特征在于，包括先进微控制器总线结构从接口，与总线相连，用于接收开传输CPU通知知识产权核进行直接访问存储操作的系统信号；知识产权核，接收并根据系统信号发送直接访问存储操作请求信号和操作信息；接收直接访问存储器的反馈和通知信号；直接访问存储控制器，接收并根据直接访问存储操作请求信号和操作信息，发送总线数据传输的启动指令、驱动信息；接收并根据先进微控制器总线结构主接口反馈的传输失败信息发送总线数据传输终止指令；接收并发送内部数据或接收外部数据；通知知识产权核直接访问存储操作成功或失败；先进微控制器总线结构主接口，与总线相连，接收启动指令和驱动信息启动与总线的数据传输并反馈直接访问存储控制器；接收终止指令终止与总线的数据传输，并将从总线接收的外部数据传输给直接访问存储控制器；将直接访问存储控制器发送的内部数据发送至总线。2. 如权利要求l所述的直接访问存储装置，其特征在于，还包括数据緩存器，存储直接访问存储操作的外部数据或内部数据，直接访问 存储控制器向数据緩存器写入外部数据或从数据緩存器中读取内部数据。3. 如权利要求l所述的直接访问存储装置，其特征在于，还包括数据緩存器，存储直接访问存储操作的外部数据或内部数据；緩存器控制器，将直接访问存储控制器接收的外部数^写入数据緩存器或 读取数据緩存器存储的内部数据传输给直接访问存储控制器。4. 如权利要求l所述的直接访问存储装置,其特征在于，所述直接访问存储控 制器包括与知识产权核的接口模块、与先进微控制器总线结构主接口的接口 模块以及通知信号及指令的内部功能模块。5. 如权利要求2所述的直接访问存储装置，其特征在于，所述直接访问存储控 制器包括与知识产权核的接口模块、与先进微控制器总线结构主接口的接口 模块、与数据緩存器的接口模块以及产生反馈、通知信号及指令的内部功能 模块。6. 如权利要求3所述的直接访问存储装置，其特征在于，所述直接访问存储控 制器包括与知识产权核的接口模块、与先进微控制器总线结构主接口的接口 模块、与緩存器控制器的接口模块以及产生反馈、通知信号及指令的内部功 能模块。7. 如权利要求l所述的直接访问存储装置，其特征在于，所述知识产权核包 括寄存器群，用于存储先进微控制器总线结构从接口传送的系统信号和知识 产权核产生的操作信息。8. 如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李石，沈强，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]