基于DMA的大批量數(shù)據(jù)快速傳輸模塊設(shè)計(jì)
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對(duì)于調(diào)試模式下Nios II IDE的輸出結(jié)果，如圖5所示。由于測(cè)試數(shù)據(jù)太長(zhǎng)，這里只給出測(cè)試數(shù)據(jù)的首部及尾部。圖5(a)為測(cè)試數(shù)據(jù)的首部，使用printf()函數(shù)輸出，第一個(gè)數(shù)據(jù)為2，接著是2，3，…，從圖5(b)可看出最后一個(gè)有效數(shù)據(jù)是513，從512起的數(shù)據(jù)為0，這是數(shù)組的初始值，這與圖4相對(duì)應(yīng)。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/192791.htm
DMA寫控制模塊測(cè)試時(shí)，置FIFO數(shù)據(jù)寬度為16，NiosⅡ控制端口數(shù)據(jù)總線寬度為16，F(xiàn)IFO深度為2 048，在NiosⅡ軟件中設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)度為2 048的數(shù)組，數(shù)組數(shù)據(jù)寬度為16位，初始化時(shí)把數(shù)據(jù)賦值為1～2 048的計(jì)數(shù)值，然后發(fā)起DMA寫傳輸，把數(shù)據(jù)寫入到DMA寫控制模塊中，在FPGA再用硬件語(yǔ)言讀此外設(shè)中FIFO數(shù)據(jù)并在SignalTapⅡ中顯示，其測(cè)試結(jié)果如圖6所示。
圖6中，fifo_rd表示FPGA中硬件邏輯讀取DMA寫控制模塊的讀信號(hào)，fifo_readdata是外設(shè)中FIFO的數(shù)據(jù)總線信號(hào)，sigtap_test信號(hào)連接至外設(shè)中FIFO滿、FIFO空以及waitrequest信號(hào)(LSB)，圖6(a)表示了外部邏輯讀取外設(shè)中FIFO的數(shù)據(jù)起始段，在讀信號(hào)有效之前，sigtap_ test[2]信號(hào)是高電平，表示FIFO滿，sigtap_test[0]為高，表示外設(shè)此刻不能響應(yīng)DMA寫入的數(shù)據(jù)，然后FPGA外部邏輯在檢測(cè)到FIFO滿后開始讀取數(shù)據(jù)，在下一個(gè)時(shí)鐘周期，F(xiàn)IFO數(shù)據(jù)總線上出現(xiàn)有效數(shù)據(jù)。圖6(b)是讀取FIFO時(shí)數(shù)據(jù)的結(jié)束段，最后一個(gè)數(shù)據(jù)為2 048，讀取后，sig tap_test[1]為高電平，表示數(shù)據(jù)讀空，這與NiesⅡ中軟件寫入DMA從而寫入DMA寫控制模塊的數(shù)據(jù)是一致的，由此驗(yàn)證了模塊設(shè)計(jì)的正確性。
5 結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)方案穩(wěn)定可靠、傳輸速度高，具有一定的通用性，能滿足NiosⅡ與外設(shè)之間的大批量數(shù)據(jù)傳輸，具有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)，使用了FIFO作為緩存，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)吞吐量，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
評(píng)論