SOPC中自定义FIFO接口与DMA数据传输
基于SOPC的多路并行同步数字信号采集系统设计

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自定义fifo接口控制器

自定义fifo接口控制器目的:以自定义组件的形式添加到sopc中,用于nios ii读写fifo。
实现:verilog,读写分开设计。
一、fifo读写操作接口控制器的设计1、fifo写操作接口控制器的设计(1)采用基本写传输。
(2)有三个与fifo连接的信号:data fifo输入数据full fifo满标志wrreq fifo写请求。
(3)data的位数可调,范围1~32bit之间。
(4)因为需要有参数可调,因此设计为一个top模块加上一个avalon模块的形式。
代码清单:2、fifo 读操作接口控制器的设计采用带两个等待周期的读传输。
(1)采用带2个等待周期的读传输。
(2)有四个与fifo 连接的信号: qfifo 输出数据empty fifo 空标志usedw fifo数据状态rdreqfifo 读请求。
(3)q 的位数可调,范围1~32bit 之间;usedw 的位数可调,根据fifo 的usedw 位数而设定。
(4)因为需要有参数可调,因此设计为一个top 模块加上一个avalon 模块的形式。
代码清单:二、添加该组件模块1、将上述的代码清单,改为4个verilog文件。
2、建立一个工程,打开sopc builder。
3、在Component Library框下,选择“New”或者双击Project下的“New component”,会出现如下对话框:4、添加源文件进入“HDL Files”选项卡,通过“Add”添加源文件,注意将top文件指定为顶层文件,此处以读操作为例。
添加完以后,如下图:5、设定信号进入“Signals”选项卡,如下图:修改与fifo连接的外部信号,按下图调整:选择new Conduit,并将Signal Type设为export。
其余三个信号一样设置。
其余信号不需要调整。
调整完后,之前的error就消失了。
6、调整接口进入“Interfaces”选项卡。
调整Timing这一项,把读等待设为两个周期。
gd32f4的dma的fifo用法

GD32F4是一款性能强大的微控制器,其DMA(直接内存存取)模块具有FIFO(先进先出)功能,可以很好地优化数据传输。
本文将深入介绍GD32F4的DMA的FIFO用法,帮助读者更好地了解和使用这一功能。
一、GD32F4的DMA概述GD32F4是一款由国内厂商研发的微控制器,采用Cortex-M4内核,具有丰富的外设和强大的性能。
其中的DMA模块可以实现在外设和内存之间的数据传输,提高系统的效率和性能。
GD32F4的DMA模块还支持FIFO功能,能够进一步优化数据传输的效率。
二、DMA的FIFO原理DMA的FIFO是一种数据缓冲机制,用于临时存储数据,从而实现数据的流水线传输。
在GD32F4中,DMA的FIFO可以有效减少CPU 的负担,提高系统整体的并行处理能力。
具体原理如下:1. 数据输入:当外设向DMA模块发送数据时,数据首先被存储在FIFO中,等待DMA的处理。
2. 数据传输:DMA按照一定的规则从FIFO中取出数据,并将其传输到内存或其他外设中。
3. 数据输出:传输完成后,数据可以从FIFO中输出,供其他模块或外设使用。
三、DMA的FIFO用法为了更好地使用GD32F4的DMA的FIFO功能,我们需要了解其具体的用法和配置方法:1. FIFO的配置:在使用DMA功能之前,需要对DMA的FIFO进行合适的配置,包括FIFO的大小、读写指针的设置等。
2. 数据传输:通过配置DMA的传输模式、外设位置区域、内存位置区域等参数,可以实现不同类型的数据传输,如单次传输、循环传输等。
3. 中断处理:DMA在数据传输完成或发生错误时会产生中断,可以通过中断处理函数来处理这些事件,保证数据的完整性和正确性。
四、实例分析为了更好地理解GD32F4的DMA的FIFO用法,我们以SPI(串行外设接口)的数据传输为例进行分析:1. 配置SPI和DMA:首先需要配置SPI接口和DMA模块,包括时钟使能、引脚配置、传输模式设置等。
OMAP5910实时图像系统中的DMA数据传输

OMAP5910实时图像系统中的DMA数据传输
王艳艳;郅晨;于锐
【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》
【年(卷),期】2006(000)007
【摘要】分析OMAP5910的内存管理及DMA传输能力;提出一种基于OMAP5910开发的图像系统数据传输优化方案;给出具体的实现方法和调试经验,为今后实时图像系统的设计提供重要参考.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】王艳艳;郅晨;于锐
【作者单位】公安部第一研究所;公安部第一研究所;公安部第一研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.DMA在JPEG编码数据传输中的低开销技术 [J], 潘彬;戎蒙恬;刘文江;李萍
2.二维DMA在链路口数据传输中的应用 [J], 窦如宽;张庆国;马小勤
3.SOPC中自定义FIFO接口与DMA数据传输 [J], 杨进;邱兆坤
4.1394总线在实时图像系统中的应用 [J], 王景中;张朝杰
B数据采集系统中DMA数据传输的实现 [J], 罗伟林;王立欣;毛远
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dma的fifo阈值级别

DMA的FIFO阈值级别一、引言在数字系统设计中,通常需要将大量的数据从一个设备移动到另一个设备。
直接内存访问(DMA)控制器是专门设计用于实现数据传输的硬件模块。
DMA控制器通过自主传输数据而不需要CPU的干预,从而提高了系统性能。
DMA控制器内部包含FIFO(First-In-First-Out)缓冲区,用于在数据传输过程中临时存储数据。
在DMA控制器中,FIFO阈值级别是一个关键参数,它决定了DMA控制器何时启动或停止数据传输。
本文将深入探讨DMA的FIFO阈值级别,包括其原理、优化方法和应用场景等。
二、DMA的FIFO阈值级别的原理DMA控制器的FIFO阈值级别是一个用于控制数据传输的重要参数。
该参数决定了FIFO缓冲区中存储的数据量达到一定程度时,DMA控制器开始传输数据,或者数据量下降到一定程度时,停止传输数据。
具体来说,FIFO阈值级别是一个计数器,用于记录FIFO中已存储的数据数量。
FIFO阈值级别通常被设置为一个固定的值,并且可以在系统设计过程中进行配置。
设置的值应根据系统需求进行选择,一般需要考虑以下几个因素:1.数据传输速率:如果系统需要高速传输大量数据,可以选择较大的FIFO阈值级别,以减少数据传输启停的频率,提高传输效率。
2.系统延迟要求:如果系统对延迟要求较高,需要尽快启动或停止数据传输,可以选择较小的FIFO阈值级别。
3.系统资源占用:FIFO缓冲区需要占用一定的系统资源,包括存储器和逻辑资源。
设置较大的FIFO阈值级别可能会导致资源浪费,而设置较小的FIFO阈值级别可能会导致数据传输的频繁启停,影响系统性能。
三、DMA的FIFO阈值级别的优化方法为了使DMA的FIFO阈值级别能够更好地满足系统的需求,我们可以采取一些优化方法。
下面将介绍几种常见的优化方法:1. 根据数据传输特性选择FIFO阈值级别不同的应用场景下,数据传输的特性可能有所不同。
有些应用场景需要高速传输大量连续数据,此时可以选择相对较大的FIFO阈值级别。
SOPC中自定义外设和自定义指令性能分析

S O P C中自定义外设和自定义指令性能分析■东北电力大学 王玉峰■聊城工业学校 郭春凤 摘 要NiosII是一个建立在FP GA上的嵌入式软核处理器,灵活性很强。
作为体现NiosII灵活性精髓的两个最主要方面,自定义外设和自定义指令的性能开始受到越来越多开发者的关注。
本文在对NiosII自定义外设和自定义指令进行深入研究后,采用实验的方法,通过实例CRC232对比了在实现相同功能的情况下,自定义外设和自定义指令的性能差异,并从自定义外设和自定义指令的实现机理上给予说明。
分析结果表明:在SOPC系统中,如果系统的实时性要求非常高,那么采取自定义外设来实现系统中关键处理模块无疑是最佳选择。
关键词自定义外设 自定义指令CRC校验性能分析 SOPC引 言NiosII是一个嵌入式软核处理器,除了可以根据需要任意添加已经提供的各种外设以外,用户还可以通过定制自定义外设和自定义指令的方式来满足各种应用需求。
定制用户外设和用户指令是使用NiosII嵌入式软核处理器的重要特征。
定制的用户外设能够以“硬件加速器”的形式实现各种各样用户要求的功能;同时定制的用户指令,可以把一个复杂的标准指令序列简化为一条用硬件实现的单个指令,以增强对实时软件算法的处理能力。
近来,随着国内SOPC开发的逐步深入,这两者的性能开始成为一个关注的焦点。
本文通过CRC232对SOPC系统中的自定义外设和自定义指令的实现以及对性能差异所作的详细分析,给广大SOPC开发人员提供参考。
1 CRC自定义外设的实现1.1 SOPC系统中自定义外设的组成和结构自定义外设作为NiosII软核处理器超强灵活性的体现,其开发遵循一定的规律。
一个用户自定义外设必须进行硬件设计,也就是说,必须用硬件描述语言来描述出硬件的逻辑组成。
一般来说,一个自定义外设主要由下列部分组成:①描述自定义外设逻辑的硬件描述文件部分(主要是HDL程序)。
②软件文件,一个用来定义外设寄存器的C语言头文件,以及让程序员控制这个元件的软件驱动程序。
dma通道传输流程

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描述dma的数据传输过程

描述dma的数据传输过程
DMA(直接内存访问)是一种数据传输技术,能够在不需要CPU干预的情况下,快速传输大量数据。
其数据传输过程大致如下:
1. 用户进程调用read方法,向操作系统发出I/O请求,请求读取数据到自己的内存缓冲区中,进程进入阻塞状态。
2. 操作系统收到请求后,进一步将I/O请求发送给DMA,然后让CPU执行其他任务。
3. DMA进一步将I/O请求发送给磁盘。
4. 磁盘收到DMA的I/O请求,把数据从磁盘读取到磁盘控制器的缓冲区中,当磁盘控制器的缓冲区被读满后,向DMA发起中断信号,告知自己缓冲区已满。
5. DMA收到磁盘的信号,将磁盘控制器缓冲区中的数据拷贝到内核缓冲区中,此时不占用CPU,CPU可以执行其他任务。
6. 当DMA读取了足够多的数据,就会发送中断信号给CPU。
7. CPU收到DMA的信号,知道数据已经准备好,于是将数据从内核拷贝到用户空间,系统调用返回。
在整个数据传输的过程中,CPU不再参与数据搬运的工作,而是全程由DMA完成。
但CPU 在这个过程中也是必不可少的,因为传输什么数据、从哪里传输到哪里都需要CPU来告诉DMA控制器。
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的 F F 接 口控 制器 核 , 此 需 要 自己定 制 FI O 接 口元 IO 因 F 件 。F F I O作 为单 向数 据 传 输 器件 , 妨 对 其 读 / 分 开 定 不 写
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位 写 数 据 总 线 wr e aa 接 口类 型 同 样 设 置 为 a ao — i dt, t v ln
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1 定 制 A ao v ln总线 型 FF I0接 口元件
从 系统 外 部 接 口传 送 来 的 数 据 先 在 接 收 数 据 F F IO 中缓 存 , 后 通 过 DMA 方 式 将 数据 读 人 S 然 DRAM; 片上 在 (P F GA 处 理 器 ) 行 初 步 数 据 处 理 , 后 将 S 进 然 DRAM 中经 过处 理 的数 据 再 通 过 D MA 方 式 传 送 到 发送 数 据 F F 中 IO
0 n efcs 项 卡 中 各 参 数 的设 置 较 为 重 要 , 。I tra e 选 将
直接 影 响接 口功 能 的 实现 。2个 比较 重 要 的 参 数 是 Av l a—
o lv et g n Sa eS ti s和 Av ln Sa eTi n 。 下 面 以 F F n ao lv mig I O
Av ln从 接 口 , 不是 完 整 的元 件 , 此 对 HDI F ls和 ao 并 因 i e
引 言
在 S CB i e OP ul r中 。 以根 据 需 要 任 意 添 加 Al r d 可 ta e 公 司提 供 的 各 种 设 备 。除 NisI 处 理 器 核 外 。 tr o I软 Al a e 公 司还 提 供 了丰 富 的 外 没 资 源 , 括 S RAM 控 制 器 核 、 包 D DDR控 制 器 核 、 口 接 口核 、 P 串 S I核 、 态 桥 、 配 置 的 三 可 P 控 制 器 核 等 。同 时 , 了提 高 系 统 的 灵 活性 和 扩 大 应 CI 为 用 范 围 ,OP ule S C B i r还 可 实 现 自定 义 Av ln总 线 型 元 d ao
件, S P 使 O C系统 扩 展 变 得 较 为 简 单 口行 , 满 足 N o I 丁 以 is I
系统 外 围电 路 的 应 用要 求 。另 外 , 满 足 大量 数 据 的 快 速 为 传输 , OP 系 统 HAI S C 库 支 持 直 接 存 储 器 访 问 器 件
( DM A )
维普资讯
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S P 中自定义 FF Oj C I O接口与 D 数据传输 №
■ 国 防科 技 大 学 杨 进 邱 兆 坤
关键词
定 制 Av ln 总 线 S ) C ao (P D A S RAM F F M D IO
要 注 意 的 是 , 号 的 传 输 方 向 是 相 对 实 际 FF 而 言 , 信 IO 如
读 数 据 ra d t 传 输 方 向 为 o t u 。类 似 地 , I O 写 e d aa的 up t FF
接 口添 加 信 号 时 钟 c 、 l 写数 据 使 能 w rq 片 选 信号 C、2 k re 、 S3
线上 。
在 Sg as选 项 卡 中 添 加 信 号 。 对 于 F F 读 接 口 , in l IO 添 加 时 钟 信 号 ck、 2位 的 读 数 据 ra d t 、 数 据 使 能 l 3 e d aa 读 r rq和 片 选 信 号 C , 口类 型 设 置 为 a ao — lv 一 。需 de S接 v ln s e 0 a
验 , 采用默认的“o , 如 n ” DMA 传 输 时 将 无 波 形 产 生 , 能 不 进 行 数据 传 输 ) 。时 序 的设 置 也 很 重 要 , 置 不 当会 造 成 设
义 , 定 义 FF 接 口读 元 件 和 FF 接 口写 元 件 。定 制 即 IO IO
用 户 元件 有 2种 方 法 , 种 是 在 Al r 供 的元 件 上 修 改 一 t a提 e C a sp f 件 , 一 种 是 在 S C B i e ls . t 文 另 OP ul r中 采 用 创 建 元 d 件 配 置 向导 来 定 制 。文 中采 用 后 一 种 方 法 。
S Fls 项 卡 不 进 行 设 置 , W i 选 e 无需 创 建 新 元 件 所需 的描 述
文 件 C a sp f c — e eae. lHAL等 , 样 可 以 快 速 ls . t、 b g n rtr p 、 这 地 创 建 用 户 需 要 的器 件 接 口。器 件 直 接 挂 接 在 Av ln总 ao
缓存 ; 后 启 动 P I 据 传 输 , 过 C C 接 口将 数 据 传 最 C 数 通 PI
输 到计 算 机 中 进 行 后 续 的 数 据 处 理 。 整 个 流 程 在 F GA P
平 台上 采 用 S C方 法 实 现 。 S P u d r 有 A tr 0P O CB ie 中 l l a e 公 司提 供 的免 费 可 配 置 S R M 控 制器 核 , 并 没 有 相 应 D A 但