DMA(Direct Memory Access)是直接内存访问方式的缩写,DMA方式是一种相当高效的传输数据的方式。这种方式特别适用于SoC产品中,因为SoC中包含了CPU、内部存储以及多种连接外部设备的接口,外设与内存间的数据传输过程如果完全由CPU来控制将大量占用CPU周期,严重降低CPU的工作效率,使得SoC性能不能达到最优。如果在SoC中加入了DMA控制器,CPU可以将总线控制权交给DMA控制器并且将传输的信息配置给DMA控制器,DMA控制器就可以实现外设与内存之间的数据传输,在传输过程中完全不需要CPU参与,CPU可以投入到其他程序处理中去,这样就大大提高了CPU以及SoC工作的效率。当下,SoC凭借其高集成度、低功耗、IP可复用技术以及开发周期短等逐优势渐成为当下IC产业的主流,激烈的竞争发展之下也使得SoC运行速率必须不断提高,这也就对DMA控制器的设计提出了更高的要求,而传统DMA控制器通道数较少、功能模式单一,已经不能够满足日益增长的需求。X处理器是国微电子有限公司正在研发的一款SoC高速处理器,本论文基于X处理器的功能、性能需求,设计完成了一款包含四个通道且具有多种工作模式的高性能DMA控制器,大大提高了X处理器的工作效率。该设计中提出了传统DMA控制器未使用的描述符及可跨地址步幅的传输方式,有效提高了控制器的工作效率。论文中首先介绍了SoC定义和特点、DMA的工作方式、DMA控制器的工作过程、基本组成及分类然后分析现有设计中存在的不足,在此基础上总结出该DMA控制器设计的方案并进行设计模块划分,完成各模块设计的描述。最后对DMA控制器进行功能仿真验证,以确保设计的准确无误。