[发明专利]一种基于海量数据传输的DMA控制器

摘要

本发明涉及一种基于海量数据传输的DMA控制器，通过对公共寄存器及字节计数器、块计数器以及子块数计数器的配置可实现字节数据传输、块数据传输和子块数据传输。字节数据传输和子块数据传输适用于数据源缓存区和数据目的缓存区不同的情况，块数据传输，适用于数据源缓存区与数据目的缓存区相同的情况，通过改变其逻辑地址就完成了传送过程。采用本发明的技术方案使数据源缓冲区与数据目的缓冲区数据可以在一个节拍内完成数据传输，大大加快了DMA传输的数据量，提高了传输效率。

主权项

一种基于海量数据传输的DMA控制器，其特征在于：包括总线接口、寄存器组、状态机、存储器管理单元和数据缓存区，总线接口与控制器的总线相连，数据缓存区连接两个外部设备；控制器通过总线接口对寄存器组进行配置管理，寄存器组的配置结果控制状态机的工作状态，状态机根据状态机的工作状态控制存储器管理单元完成数据缓存区与外部设备的数据交换；所述寄存器组包括：块数计数器、子块数计数器、字节计数器以及由数据源基址寄存器、数据目的基址寄存器、数据地址增量寄存器、DMA状态寄存器和DMA控制寄存器构成的公共寄存器；所述控制器将寄存器组配置成三种配置结果，三种配置结果对应三种状态机的工作状态，其中状态机的第一种工作状态是字节数据传输，状态机的第二种工作状态是块数据传输，状态机的第三种工作状态是子块数据传输；字节传输的配置方式为：数据源基址寄存器设置为输入数据缓冲区的首地址；数据目的基址寄存器设置为输出数据缓冲区的首地址；数据地址增量寄存器分为源地址增量控制位和目的地址增量控制位，源地址增量控制位和目的地址增量控制位分别设置为地址加1模式；DMA控制寄存器包含启动控制位、暂停控制位和传输方式控制位，传输方式控制位设为0，即为字节传输方式；DMA状态寄存器，用于查询DMA控制器当前的活动状态，包括表示“DMA控制器正在传送数据”、“DMA控制器暂停或者不活动”、“全部数据传送完成”、“全部数据未传送完成”和“一子块传输完成”的值；块数计数器设置为1，即DM控制器A传输过程采用字节传输；子块数计数器设置为1，即DMA控制器传输过程采用字节传输；字节计数器设置为欲传送数据的字节数，即当次DMA控制器要传输的字节数；块数据传输的配置方式为：数据源基址寄存器设置为输入数据缓冲区的首地址；数据目的基址寄存器设置为输出数据缓冲区的首地址；数据地址增量寄存器分为源地址增量控制位和目的地址增量控制位，源地址增量控制位和目的地址增量控制位分别设置为地址不改变；DMA控制寄存器包含启动控制位、暂停控制位和传输方式控制位，传输方式控制位设为1，即为块传输方式；DMA状态寄存器，用于查询DMA控制器当前的活动状态，包括表示“DMA控制器正在传送数据”、“DMA控制器暂停或者不活动”、“全部数据传送完成”、“全部数据未传送完成”和“一子块传输完成”的值；块数计数器设置为欲传输数据的块数，每次DMA控制器传输过程完成一块数据的传输，此计数器中的值相应减1，当所有块数据传输完成后计数器的值为0；子块数计数器设置为1，即每次DMA控制器传输过程中每块数据中包含唯一子块，当所有数据块传输完成后此计数器中的值为0；字节计数器设置为每块数据所包含的字节数；子块数传输的配置方式为：数据源基址寄存器设置为输入数据缓冲区的首地址；数据目的基址寄存器设置为输出数据缓冲区的首地址；数据地址增量寄存器分为源地址增量控制位和目的地址增量控制位，源地址增量控制位和目的地址增量控制位分别设置为地址不改变；DMA控制寄存器包含启动控制位、暂停控制位和传输方式控制位，传输方式控制位设为2，即为子块传输方式；DMA状态寄存器，用于查询DMA控制器当前的活动状态，包括表示“DMA控制器正在传送数据”、“DMA控制器暂停或者不活动”、“全部数据传送完成”、“全部数据未传送完成”和“一子块传输完成”的值；块数计数器设置为欲传输数据的块数，DMA控制器传输过程每完成一个数据块的传输，此计数器中的值相应减1，当所有块数据传输完成后此计数器中的值为0；子块数计数器设置为每块数据所包含的子块个数，每次DMA控制器传输过程仅完成一子块数据的传输，该计数器中的值相应减1，当所有子数据块传输完成后该计数器的值为0，该计数器中的值为0时表示一块数据传输完成；字节计数器设置为子块数据所包含的字节数。