利用总线AXI4的多种DMA控制器。

简介：
基于总线AXI4的多种DMADMA（Direct Memory Access）机制，是一种高效的数据传输方式，其核心在于数据存取无需处理器直接参与，而是实现源地址与目的地址之间的快速、直接交换，从而显著提升数据传输的速度。DMA作为嵌入式微处理器系统中的一种普遍采用的技术，能够有效地减轻处理器内核的负担，并进而提高系统的整体性能。在嵌入式应用中，DMA的应用场景十分广泛。DMA能够模拟CPU的数据传送行为，仅在CPU不使用总线或总线强制CPU暂时暂停操作时才利用总线资源，这使得管理更加集中化，并提供统一的接口以及易于扩展的配置选项。DMA内存访问技术所展现出的优势尤为明显。无论是采用程序控制模式还是中断控制模式，数据传输过程都必须经过处理器的处理。然而，在嵌入式微处理器为主导的应用系统中，当需要处理大量存储器与外设之间的数据传输时，采用程序控制方式显然缺乏效率；而若选择中断控制方式则会导致频繁的中断产生，不仅无法提升速度，还会迫使处理器进行及时的干预和处理工作，从而显著降低了系统的运行效率。使用DMA的优势在于它能够直接服务外设而无需CPU的干预，从而使CPU得以专注于其他事务的处理，进而提高系统的整体效率。对于那些响应速度较慢的设备而言，DMA的作用主要体现在降低CPU的使用率上；但对于那些响应速度极快的设备而言，它不仅能降低CPU的使用率,还能显著提升硬件设备的吞吐量——因为在这种情况下, CPU直接提供的数据的速度远远不足以满足需求。DMA的工作流程大致如下：首先, 处理器通过slave接口单元对DMAC（Direct Memory Access Controller）的配置寄存器进行初始化操作, 将预定义的配置信息写入DMAC中；然后, DMAC根据接收到的DMA请求信号, 通过其master接口单元向处理器申请总线控制权；一旦获得总线控制权, DMAC便按照先前设定的配置执行数据传输任务；最后, 在数据传输完成后, DMAC会发出中断信号并释放AXI总线。AXI Centralized DMA是一种基于AXI架构的DMA接口设计方案，它提供了32位的标准数据宽度并支持AXI4-Lite slave协议特性；同时具备独立的异步数据通道操作能力以及可选的数据重组引擎功能。AXI Video DMA同样基于AXI架构构建而成的一种DMA接口方案, 它也提供了32位的标准数据宽度并支持AXI4-Lite slave协议特性; 并且拥有高带宽直接存储视频数据的流传输能力以及二维DMA传送操作功能等特性. Scatter/gather DMA是一种基于AXI架构的DMA接口设计方案, 它提供了32位的标准数据宽度并支持AXI4-Master协议特性; 同时具备独立的异步数据通道操作能力以及可选的数据重组引擎功能. data read DMA是一种基于AXI架构的DMA接口设计方案, 它提供了32、64、128、256、512、1024位不同规格的数据宽度选项并支持AXI4-Master协议特性; 并且具有独立的异步数据通道操作能力以及可选的数据重组引擎功能. data write DMA也是一种基于AXI架构的DMA接口设计方案, 它也提供了32、64、128、256、512、1024位不同规格的数据宽度选项并支持AXI4-Master协议特性; 同时具备独立的异步数据通道操作能力以及可选的数据重组引擎功能. 总而言之, 基于总线AXI4 的DMA技术是一种极具价值的技术手段之一, 能够有效地提升系统性能和整体的数据传输速率. 在嵌入式系统中应用广泛且具有重要意义 ，它不仅减轻了处理器的负担 ，更显著地提高了系统的效率 。