FPGA的DMA实现

一、摘要

本篇博文实现了DMA的3种传输方式。

 

二、实验平台

1、Quartus II9.0 + Nios II9.0

2、USB_Board

 

三、实验内容

1、存储器到存储器

这种情况下需要同时打开发送通道和接收通道，而且源地址和目标地址都是自增的。

tx = alt_dma_txchan_open("/dev/dma_0");//打开发送通道

dma_res = alt_dma_txchan_send(tx, tx_buf, 32, NULL, NULL);  // tx_buf是源地址

rx = alt_dma_rxchan_open("/dev/dma_0");//打开接收通道

dma_res = alt_dma_rxchan_prepare(rx, rx_buf, 32, dma_done, NULL); // rx_buf是目标地址，dma_done()是DMA完成后被调用的回调函数。

2、存储器到外设

这种情况下只要打开发送通道，而且源地址是自增的，目标地址是固定的。

tx = alt_dma_txchan_open("/dev/dma_0");  // 打开发送通道

alt_dma_txchan_ioctl(tx, ALT_DMA_TX_ONLY_ON, (void *)dst_addr); // dst_addr是目标地址

dma_res = alt_dma_txchan_send(tx, tx_buf, 32, dma_done, NULL); // tx_buf是源地址

3、外设到存储器

这种情况下只要打开接收通道，而且源地址是固定的，目标地址是自增的。

rx = alt_dma_rxchan_open("/dev/dma_0");  // 打开接收通道

alt_dma_rxchan_ioctl(rx, ALT_DMA_RX_ONLY_ON, (void *)source_addr); // source_addr是源地址

dma_res = alt_dma_rxchan_prepare(rx, rx_buf, 32, dma_done, NULL);  // rx_buf是目标地址

其中通过alt_dma_txchan_ioctl，alt_dma_rxchan_ioctl还可以设置每次发送和接收的字节数。

 

四、实验步骤

  1、建立一个sopc系统

 

      其中dma模块、uart模块、jtag_uart都是默认设置，有时添加设置（如dma的突发传输）可能实验就会出现异常。onchip_memery，设置为8位1024字节，sdram是一个添加的存储器接口模块，这个用于运行程序，也可以使用自己板上其他的存储器如sram、flash等。

2、建立原理图

 

3、Nios II 程序

依次在Nios II下建立3个工程，分别是：mem_to_mem、mem_to_uart和uart_to_mem

（1）第一个工程：存储器到存储器mem_to_mem

　　这里用dma将buff中的数据传输到mem_1中，通过观察dma工作前mem_1中的数据和工作后mem_1中的数据就可看出实验的结果。试验中使用了dma_tx_done标志，以便检查中断是否成功，因为有时数据传输正确了，中断上可能还有问题，而实际中高效率往往需要中断。

 

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <sys/alt_dma.h>
4. #include "altera_avalon_uart_regs.h"
5. #include "sys/alt_irq.h"
6. #include "system.h"
7. #include "altera_avalon_dma_regs.h"
8.  
9. static volatile int tx_done = 0;
10.  
11. static char buff[16];
12.  
13. /*这里是在SDRAM中开辟了一个buff，也可以直接用FPGA内部的RAM
14. 例如
15. void* source = (void*) 0x01002000; //假设0x01002000为另外一个onchip-memory的地址
16. */
17.