AXI DMA简介

• DMA—直接内存访问—从外设到内存或者从内存到外设，不干涉CPU

• 硬核DMA和DMA软核如何选择

  • 硬核—内存到内存、内存到PL（通过GP传输速率低）、内存到IO外设
  • 软核—从PL部分将大量数据进行搬运到内存（连接到HP速率更高）

• 传输对象—提供从内存memory到AXI4-Stream外设的高带宽的数据搬移，其可选的S/G功能可以将CPU从数据搬运任务中解放出来

• AXI DMA接口分析

  • AXI4-Lite接口对寄存器做一些配置和获取状态
  • MM2S，就是存储器映射到AXI4-Stream
  • S2MM，就是AXI4-Stream到存储器映射

• 下图是一个AXI DMA应用在以太网接口外设的框架图
  

• 接口时钟介绍

  • AXI DMA有两种时钟模式—异步和同步
  • 同步模式下—运行在单一的时钟源下
    • m_axi_sg_aclk, m_axi_mm2s_aclk，m_axi_s2mm_aclk接入同一时钟
    • s_axi_lite_aclk连接到更低的时钟源上
  • 异步模式—四个时钟源都可以不同，但要满足如下条件
    • s_axi_lite_aclk <= m_axi_sg_aclk
    • m_axi_sg_aclk <= m_axi_mm2s_aclk or m_axi_s2mm_aclk
  • 复位时钟
    • axi_resetn至少需要16个慢时钟周期同时要和s_axi_lite_aclk同步

• 配置顺序

  • 单一DMA传输模式
    • 通过访问DMACR、源地址或者目的地址和长度寄存器发起DMA传输
    • 当传输完成后，如果使能了产生中断输出，那么DMASR寄存器相关联的通道位会有效，产生中断
    • DMA的MM2S通道的启动顺序
      • 开启/使能MM2S通道
      • 如果需要的话，可以使能中断
      • 写一个有效的源地址到MM2S_SA寄存器（如果没有使能DRE的功能，在指定起始地址时，需要注意字节地址对齐，哪些地址是对齐或者不对齐的，取决于Stream流的数据位宽）
      • 写传输的字节数到MM2S_LENGTH寄存器—必须最后一个配置这个寄存器，其他三步寄存器无所谓顺序
    • S2MM通道的启动顺序
      • 开启/使能S2MM通道
      • 如果需要的话，可以使能中断
      • 写一个有效的目的地址到S2MM_SA寄存器（如果没有使能DRE的功能，在指定起始地址时，需要注意字节地址对齐，哪些地址是对齐或者不对齐的，取决于Stream流的数据位宽）
      • 写传输的字节数到S2MM_LENGTH寄存器—必须最后一个配置这个寄存器，其他三步寄存器无所谓顺序
    • 单一模式的缺点—传输地址一旦开始就相对固定，不能更改
  • S/G模式
    • 他把传输的基本参数，存储在内存中，因此，完全不需要打扰CPU进行
    • 这些参数被称为BD
    • 在工作时，通过SG接口加载和更新BD中的状态
  • 循环DMA模式
    • 基于S/G模式