code_RISCV_verilog_蜂鸟_E203_dma_

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v：4个

c：1个

dat：1个

RISCV

verilog

E203

dma

5星 · 超过95%的资源 35 浏览量 2021-10-02 07:09:35 上传评论 6 收藏 7KB ZIP 举报

《基于蜂鸟E203 RISC-V系统的DMA外设代码详解》在嵌入式系统设计中，数据传输效率是提升系统性能的关键因素之一。直接存储器访问（Direct Memory Access，简称DMA）技术能够在处理器不参与的情况下，直接将数据从外围设备传输到内存或者从内存传输到外围设备，从而释放CPU资源，提高系统的吞吐量。本文将围绕“code_RISCV_verilog_蜂鸟_E203_dma_”这一项目，深入解析基于蜂鸟E203 RISC-V架构的DMA外设代码实现。蜂鸟E203是华大半导体推出的一款开源RISC-V处理器核，其设计简洁且高效，适合用于嵌入式应用。在RISC-V架构中，DMA模块的实现对于扩展系统功能，尤其是处理高带宽数据传输需求，如图像处理、网络通信等，至关重要。项目包含的文件如下： 1. **demo_dma.c**：这是一个C语言实现的示例程序，用于演示如何与DMA控制器进行交互。它可能包含了初始化DMA、设置传输参数以及启动和停止DMA传输的函数。 2. **demo_dma.dat**：这可能是一个测试数据文件，用于验证DMA传输的正确性。在程序运行时，DMA会按照设定的参数从这个文件中读取或写入数据。 3. **dma.h**：这是DMA控制器的头文件，定义了相关的接口和结构体，供用户程序调用。这些接口通常包括配置DMA通道、设置源/目标地址、控制传输方向和启动/停止传输等功能。 4. **e203_dma.v**：这是RISC-V处理器核心E203与DMA外设之间的接口模块。该模块实现了处理器侧的DMA请求和响应，以及与系统总线的交互。 5. **dma_core.v**：这是DMA控制器的核心模块，负责处理数据传输的具体逻辑。它可能包括了地址生成器、数据缓冲区（FIFO）、错误检测和中断生成等子模块。 6. **tb_top.v**：这是测试平台顶层模块，用于验证DMA外设的功能。它可能包含了处理器模型、内存模型以及用于模拟I/O设备的部分，以便在仿真环境中测试DMA的正确工作。 7. **fifo.v**：这是FIFO（先进先出）存储单元的Verilog实现，用于在DMA传输过程中暂存数据，确保数据的连续性和一致性。在实现过程中，开发者需要关注以下几点： 1. **地址映射**：DMA需要在系统总线上占用一段地址空间，以便处理器通过特定的地址来访问和配置DMA控制器。 2. **中断处理**：DMA操作完成后，通常会产生中断通知处理器。中断处理程序需要正确响应这些中断，更新传输状态，并释放资源。 3. **同步机制**：为避免处理器和DMA同时访问同一内存区域导致的数据冲突，需要在DMA操作期间禁用处理器对相关内存区域的访问，或者采用适当的同步机制，如内存屏障指令。 4. **错误处理**：DMA传输可能出现错误，如地址越界、传输过程中断等，需要设计有效的错误检测和恢复机制。这个项目展示了如何在RISC-V架构的蜂鸟E203处理器上实现一个DMA外设，通过Verilog硬件描述语言完成底层逻辑，并通过C语言编写用户级接口，实现了高效的数据传输。理解并掌握这些知识点，有助于开发者在实际项目中设计出更高效、可靠的嵌入式系统。

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code.zip （7个子文件）

e203_dma.v 7KB

fifo.v 1KB

dma_core.v 6KB

dma.h 1016B

demo_dma.c 2KB

tb_top.v 3KB

demo_dma.dat 5KB

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "platform.h" #include <string.h> #include "encoding.h" #include <unistd.h> #include "stdatomic.h" void dma_init(void); void move(uint32_t addr1, uint32_t addr2, uint32_t num);//addr1----->addr2 void handle_m_ext_interrupt(){ printf("dma handle\n"); DMA_REG_32(DMA_REG_CTR) = 0x00000080;//dma enable and irq disable DMA_REG_32(DMA_REG_CR)=0x00000001;//中断拉低 printf("Now moving finish!\n"); DMA_REG_32(DMA_REG_CTR) = 0x000000c0;//dma enable and irq enable } void dma_init(void) { printf("dma init\n"); //scl频率配置 DMA_REG_32(DMA_REG_CTR) = 0x000000c0;//dma enable and irq enable } //配置寄存器 void move(uint32_t addr1, uint32_t addr2, uint32_t num) { printf("move addr1 : %x to addr2:%x \n",addr1,addr2); printf("number of data: %d \n",num); DMA_REG_32(DMA_REG_SOU_ADDR)=addr1;//源地址 while ((DMA_REG_32(DMA_REG_SR)&0x00000080)!=0x00000080) { }//确定搬运结束 printf("SOU_ADDR completed\n"); DMA_REG_32(DMA_REG_DES_ADDR)=addr2;//目的地址 while ((DMA_REG_32(DMA_REG_SR)&0x00000080)!=0x00000080) { }//确定搬运结束 printf("DES_ADDR completed\n"); DMA_REG_32(DMA_REG_NUM)=num;//数据长度 while ((DMA_REG_32(DMA_REG_SR)&0x00000080)!=0x00000080) { }//确定搬运结束 printf("NUM completed\n"); printf("configuration completed!\n"); //START DMA_REG_32(DMA_REG_CR)=0x00000080;//发送start标志 while ((DMA_REG_32(DMA_REG_SR)&0x00000080)!=0x00000080) { }//确定搬运结束 printf("Now start moving!\n"); while ((DMA_REG_32(DMA_REG_SR)&0x00000040)!=0x00000000) { }//确定搬运结束 printf("Now moving end!\n"); } int main(int argc, char **argv) { set_csr(mie,MIP_MEIP); set_csr(mstatus,MSTATUS_MIE); dma_init(); move(0x20000000,0x30000000,512); return 0; }