[发明专利]一种多模式DMA数据传输系统

说明书

一种多模式DMA数据传输系统，外设通过向微处理器发送中断请求DMA传输，或直接发送中断给DMA控制器请求传输，依据这两种方式，将DMA控制器的通道分为硬件握手启动通道和软件请求启动通道两类，通过预先配置和灵活替换的方式，提高通道分配的效率；通过配置DMA通道FIFO阈值寄存器，根据应用的需求，预先配置工作通道的FIFO阈值，获取通道FIFO的阈值满中断，灵活的控制数据传输节奏；为了提高系统的工作效率，提供一种通道仲裁方式，利用一组当前状态暂存寄存器和load_again标记设置等候栈，使得无需等待当前通道完成传输即可进行高优先级通道的传输。

技术领域

本发明属于微处理器数据传输技术领域，特别是一种多模式DMA数据传输系统。

背景技术

直接存储器访问方式(Direct Memory Access,DMA)是应用于计算机的一种完全由硬件执行数据输入/输出交换的方式。DMA能够通过配置其功能模式，实现内存与外设之间的数据搬移。在DMA方式下，CPU只需要在数据传输之前对DMA控制器进行少量的初始化操作，之后CPU就无需介入数据传输过程，可以和DMA并发的工作，这样数据传输速率以及CPU的利用率都得到了大幅提升。DMA发展至今，在微处理器系统中获得了广泛的应用。

现有的DMA传输，已经发展出链表式、队列管理式的通道分配方式，可以更高效的利用DMA通道进行多个外设与内存之间的数据传输。但是上述方式中传输终端与DMA通道通常是一对一或多对一的交互模式，难以做到更灵活的通道分配；DMA通道内部FIFO通常也是以固定的大小的空间暂存数据，不能更好的配合多种类型的外设进行数据传输；在有多个更高优先级的设备请求数据传输时，通常需要率先完成本次低优先级数据的传输过程，才可进行优先级仲裁，选取最高优先级的通道优先传输，若当前低优先级通道所需传输数据量较大时，传输效率降低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了多模式DMA数据传输系统，以更好的适应各种不同类型的系统和外设的数据传输需求，提高数据传输效率。

本发明的技术解决方案是：

一种多模式DMA数据传输系统，包括：Slave接口模块、Master接口模块、通道优先级仲裁模块和数据传输通道模块；

Slave接口模块：接收外部发送的数据传输配置信息，生成多个通道的通道传输请求信号，并将通道传输请求信号发送给通道优先级仲裁模块并将数据传输配置信息中的源数据传输地址、目的数据传输地址、数据传输长度、传输启动模式作为通道配置信息传输给Master接口模块；按通道序号由小至大，通道传输请求信号的优先级依次增高；

通道优先级仲裁模块：接收Slave接口模块产生的多个通道的通道传输请求信号和Master接口模块发出的通道分配请求信号，根据通道传输请求信号的优先级顺序，选择优先级最高的通道作为当前的数据传输通道，产生通道READY信号并发送给Master接口模块；在数据传输过程中，若接收到Slave接口模块发出的新的优先级更高的通道传输请求信号，则向数据传输通道模块发出通道暂停信号stopch，等待并接收数据传输通道模块反馈的通道暂停完成信号stopch_ok，更新当前的数据传输通道，产生新的通道READY信号并发送给Master接口模块；

Master接口模块：接收Slave接口模块发送的通道配置信息，产生通道分配请求信号，并发送给通道优先级仲裁模块；在接收通道优先级仲裁模块发出的通道READY信号时，产生通道启动信号，将通道启动信号和通道配置信息传输给数据传输通道模块；

数据传输通道模块：接收Master接口模块传输的通道启动信号和通道配置信息，启动数据传输通道模块中的数据传输状态机，开启当前的数据传输通道的数据传输任务。

若当前无通道正在进行数据传输时，Master接口模块生成的通道分配请求信号有效；