[发明专利]一种离散式外设DMA传输方法和系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种离散式DMA传输方法和系统，更具体的是，涉及采用一种使用离散式的外设DMA进行数据传输方法和系统。

背景技术：

在应用处理器的设计结构中，除包含了中央处理器外，还包含有各种功能模块和外设模块，以及整个系统使用的存储器，系统处理器与不同的外设模块以及存储器通过数据总线相互连接，系统运行时用户数据在系统处理器的控制下在功能模块、外设和存储器之间传输，而数据总线的传输效率直接影响了整个系统的运行效率，数据传输效率较低的外设模块往往成为制约系统性能的瓶颈，

DMA(Direct Memory Access)，存储器直接访问，是一种高速的数据传输操作。其原理是通过使用一个DMA控制器来控制外设和功能模块与系统存储器之间的数据操作，系统处理器需要做的只是对DMA控制器进行配置，在数据传输过程中，系统处理器不需要控制，也不需要参与数据传输，而可以去进行其他的系统操作。直到数据传输结束后再接管回对外设及存储器的控制。

使用DMA的数据传输模式，可以给系统性能提升带来两个好处。一是DMA控制器由于其自身的特定数据传输功能结构，包括在数据传输长度，数据传输结构形式，以及处理数据类型等特殊功能，其传输数据的效率要高于使用系统处理器时传输数据的效率，对于同样的数据吞吐量，DMA方式比系统处理器控制传输的方式消耗的时间将更短。二是在使用DMA控制器进行数据传输时，系统处理器资源被释放出来，系统处理器可以在数据传输时，执行其他的系统任务，在绝大部分时间里，系统处理器和外设数据的交互都可以并行操作，从而提高系统的处理效率。

传统的DMA控制器的实现方式一般是在系统内直接添加一个独立DMA控制器模块，DMA控制器通过总线与系统处理器及各个外设模块连接，系统处理器通过总线对DMA控制器进行功能配置和控制操作。DMA控制器通过总线与外设以及存储器进行数据交互。在调用DMA控制器传输数据时主要分为三个阶段：

第一阶段为DMA控制器的初始化，包括系统处理器对DMA控制器的数据传输参数配置和启动DMA操作。配置的数据参数包括输出类型、长度，源地址及目标地址信息，数据传输方式，DMA与系统处理器交互方式等多种信息，最后配置DMA控制器启动DMA传输。

第二阶段为DMA控制器的数据传输，包括DMA控制器向总线发起的传输请求，DMA控制器与外设模块以及存储器建立数据传输通道。DMA控制器完成控制交互和数据传输。

第三阶段为DMA控制器传输完成阶段，在DMA控制器完成数据传输后，需要向系统处理器报告完成状态，可采用多种方式包括中断及轮询的方式通知系统处理器，以使系统处理器查询数据传输完成状态，同时启动系统处理器进行 后续的操作。

对于传统架构的DMA的传输方式，有一定的缺点和局限性。传统的DMA通常结构复杂，资源需求也比较大，同时，在实施数据传输时，数据源模块与数据目标模块的传输分别需要占用一次系统数据总线，使系统总线的利用率较低，从而降低系统的整体性能。

发明内容：

本发明的首个目的在于克服上述现有技术存在的问题，提供了一种离散式外设DMA的传输方法。

本发明的外设DMA传输方法是采用了离散的分布方式，灵活的结合每个独立的外设和DMA控制器，通过外设DMA分别连接系统总线，实现系统内部外设与存储器之间数据的高效率传输。

实现本发明方法目的的具体技术方案如下：

一种离散式外设DMA的传输方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步骤，系统处理器通过控制通道配置启动DMA控制器。

第二步骤，DMA控制器根据接收到的配置信息，对数据传输信息进行重组。

第三步骤，传输控制模块将重组后传输配置信息配置到数据控制模块。

第四步骤，数据控制模块根据所配置的传输信息在系统存储器与外设之间进行数据传输。

第五步骤，在数据传输结束后，DMA控制器通过状态寄存器指示以及中断信号来通知系统处理器数据传输完成状态。

本发明的另一个目的是提供一个用以实现上述DMA传输方法的DMA控制器系统。

实现本发明方法和系统目的的具体技术方案如下：

一个DMA数据传输控制器系统，其特征在于包括以下模块：

系统总线接口单元模块，用于接收由系统处理器配置的DMA数据传输的控制信息。

与上述总线接口单元连接的传输控制模块，用于解析系统处理器配置的控制信息。