多核共享EDMA設(shè)計.pdf

1、隨著集成電路技術(shù)和嵌入式應(yīng)用需求的飛速發(fā)展，多核數(shù)字信號處理器（DSP）逐漸成為市場的主流；多核 DSP需要處理更多的數(shù)字信息，這對內(nèi)存外存之間、多核之間的數(shù)據(jù)交換性能提出了更高的要求；直接存儲器訪問控制器（DMA）作為多核 DSP內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的重要引擎，已成為影響多核 DSP整體性能的重要外設(shè)部件。
　　M-DSP是國防科大微電子所研制的一款多核DSP芯片，片上集成了8個處理器內(nèi)核，通過片上互連總線共享存儲及大部分的外部設(shè)備。

2、本文基于M-DSP的體系結(jié)構(gòu)的特點和功能需求，設(shè)計實現(xiàn)了多核共享增強型 DMA(EDMA)數(shù)據(jù)傳輸引擎，為M-DSP提供了有效的片上存儲資源、片外存儲資源和低速外設(shè)之間的后臺數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。本文的主要工作體現(xiàn)在以下幾點：
　　1、在分析M-DSP多核DSP芯片體系結(jié)構(gòu)特點和需求基礎(chǔ)上，完成了EDMA的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　2、采用雙端口SRAM設(shè)計實現(xiàn)了EDMA的邏輯通道控制器的參數(shù)RAM，為多達168個邏輯通道提供傳輸參數(shù)的配

3、置和存儲；為通道啟動和多參數(shù)連接提供256位/周期的參數(shù)傳輸帶寬，提高了DMA參數(shù)加載的效率；支持通道傳輸自動鏈接，減少了數(shù)據(jù)傳輸對CPU的中斷次數(shù)，提升了CPU核的性能。
　　3、采用區(qū)域劃分訪問和存儲保護機制，支持多DSP核同時共享 EDMA的不同通道。節(jié)省芯片面積、降低功耗，同時為多核編程提供了極大的便利。
　　4、采用并行FIFO結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多事件隊列，通過通道與事件隊列映射的可配置，解決了多通道觸發(fā)的公平處理，支持多個

4、數(shù)據(jù)并行傳輸，提高了對觸發(fā)請求的響應(yīng)速度。
　　5、采用讀寫雙總線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)讀寫操作并行傳輸控制器，設(shè)置多個寫指針和一個讀指針實現(xiàn)讀寫控制器之間的數(shù)據(jù)緩沖，支持讀數(shù)據(jù)亂序返回，實現(xiàn)了傳輸參數(shù)全流水操作，提高了DMA的傳輸速率。
　　6、為設(shè)計的EDMA部件開發(fā)了較為完備功能驗證碼，完成了EDMA的功能模擬驗證和時序模擬驗證；采用0.045微米標(biāo)準(zhǔn)單元庫對設(shè)計的EDMA控制器進行綜合，工作頻率達到700MHz；實現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計目