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当前,集成更多功能的系统芯片已成为国际超大规模集成电路的主流。新增和改进功能往往意味着大量的数据传输,使得I/O设备和存储器之间的数据交换成为新的瓶颈,直接存储器访问(DMA)技术可以有效的缓解这一瓶颈并提高数据传输效率。
本文主要介绍了北大众志PKUnity863-SK系统芯片中的DMA结构的组成,并重点讨论和研究了此结构中DMA控制器的设计与实现。在北大众志超K项目的基础上,本论文总结出了一种基于:PKUnity863-SKSoC平台的DMA结构的验证方法,并分别在模拟环境和:FPGA原型环境中对DMA结构的性能进行分析。最后,本文提出了一种集成于AMBA总线的与X86指令系统兼容的DMA控制器的设计方法。
通过采用本文总结的验证方法进行验证和调试,PKU-nity863-SK系统芯片中的DMA结构已经可以在模拟环境和FPGA原型环境中正确工作。在PKUnity863-SK.系统芯片中集成DMA结构,不仅提高了数据传输效率,而且可以将CPU解放出来并行的处理其他任务,从而提高了整个系统芯片的性能。在本文最后实现的X86结构下的DMA控制器,已集成于北大众志X86指令系统兼容的SoC中,并可以正确运行若干X86汇编测试程序。