PDMA在測試SDRAM控制器中的應(yīng)用
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我們設(shè)計了一個PDMA（Programmable Direct Mem o ry Access）用于測試SDRAM控制器的性能。在SoC中，SDRAM控制器往往跟多個IP模塊（圖形處理單元，音頻處理單元等）交換數(shù)據(jù)，采用多個PDMA通道同時訪問Memory可以真實模擬SDRAM控制器在SoC環(huán)境中被多個IP隨機(jī)訪問的情形。
2 PDMA的結(jié)構(gòu)及工作原理
PDMA是可編程直接存儲器存取的簡稱。圖1 虛中框內(nèi)是PDMA的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)，它主要由寄存器組和控制器兩大部分構(gòu)成，寄存器組用于保存配置參數(shù)和PDMA對SDRMA控制器訪問后的狀態(tài)信息及接收、啟動、停止等控制信息。圖2是 PDMA寄存器組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
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寄存器組模塊里包含了一個同步模塊、控制寄存器、狀態(tài)寄存器和各通道的寄存器組。每一個子通道的寄存器組又包含訪問基址寄存器、訪問模式寄存器、周期計數(shù)器等三個寄存器。各寄存器的功能描述如表1所示。
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PDMA的控制器主要由：產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)的狀態(tài)機(jī)、地址譯碼模塊、FIFO以及讀數(shù)據(jù)校驗?zāi)K四部分構(gòu)成。各模塊的功能由表2描述。
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PDMA控制器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其核心邏輯是一個狀態(tài)機(jī)，我們采用一個兩層嵌套的狀態(tài)機(jī)來實現(xiàn)控制功能，如圖4所示。
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3 測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理
在本設(shè)計中，PDMA用于仿真多個IP核對SDRAM控制器進(jìn)行讀寫訪問以驗證SDRAM控制器的設(shè)計是否高效合理，性能是否穩(wěn)定等指標(biāo)。
PDMA整個測試系統(tǒng)由PCI接口模塊、PDMA 以及SDRAM控制器三大部分構(gòu)成（見圖1）。PCI接口模塊與PDMA之間以內(nèi)部IO總線相連接。 PDMA與SDRAM控制器之間以內(nèi)部Memory總線連接。PCI接口模塊連接外部PCI總線與內(nèi)部的 PDMA，轉(zhuǎn)換由外部發(fā)起的PCI IO訪問對PDMA進(jìn)行參數(shù)配置以及對命令、狀態(tài)等寄存器進(jìn)行讀寫。PDMA在得到了配置參數(shù)及啟動訪問的命令信息后啟動對SDRAM控制器的訪問(寫然后讀)，并把測試的結(jié)果反映到PDMA的狀態(tài)寄存里。
測試用PDMA的具體工作過程如下：
（1）PCI接口模塊對PDMA各通道進(jìn)行參數(shù)配置（如訪問長度、訪問基址、訪問方式等）；
（2）PCI接口模塊寫PDMA的控制寄存器，啟動對SDRAM的讀寫；
（3）PCI接口模塊讀PDMA的狀態(tài)寄存器，探測訪問是否完成，如完成，則讀取完成后的狀態(tài)信息（如錯誤位，發(fā)生錯誤的地址）。
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