[发明专利]一种加速内存中数据搬移的三维DMA电路

说明书

本发明属于集成电路设计技术领域，具体为一种加速内存中数据搬移的三维DMA电路。该三维DMA电路由五部分组成：参数配置模块、用于生成临时地址的临时读地址模块以及临时写地址模块，用于生成AXI总线形式的源空间地址和目标空间地址并且传输数据的读数据模块与写数据模块。该电路通过参数配置模块向两个临时地址生成模块传递参数，实现以三维立体的形式在内存中两个独立的地址空间之间进行数据搬移的功能，其中与三维DMA地址空间分配相关的参数分别是源地址的线步长和面步长、目标地址的线步长和面步长、线条数量、平面数量、线条尺寸、源基地址以及目标基地址。该电路用更灵活的方式分配DMA在访问内存时的地址，极大提高了DMA进行数据搬移时的速度，提高了电路的工作效率。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，具体涉及一种针对将对内存中的数据在三维空间中进行加速搬移的DMA电路。

背景技术

DMA（Direct Memory Access，直接内存存取）是所有现代电脑的重要特色，它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖于CPU的大量中断负载。

相对于传统的CPU直接传输数据的方式，DMA控制器采取的传输方式为作用于存储器之间、存储器与外设之间、外设与外设之间直接交换数据， DMA传输将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间，完全不需要CPU的干预。当CPU初始化这个传输动作，传输动作本身是由DMA控制器来实现和完成。在实现DMA传输时，是由DMA直接掌管总线，即DMA传输前，CPU要把总线控制权交给DMA控制器，外设和存储器直接进行数据交换而不需要CPU的干预，在数据传送完毕后，设备接口会向CPU发送DMA结束信号，DMA控制器立即把总线的控制权再交还给CPU。一个完整的DMA传输过程必须经过DAM请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束4个步骤。

DMA技术的出现，使得外围设备可以通过DMA控制器直接访问内存，与此同时，CPU可以继续执行程序。由于CPU根本不参加数据传送操作，因此就省去了CPU取指令、取数、送数等操作。内存地址的修改、传送字的个数的技术等等也不是由软件实现，而是用硬件线路直接实现的。所以DMA方式能满足高速I/O设备的要求，也有利于提高CPU的效率。

本发明提出了一种三维DMA结构，三维代表所要搬移的数据的源地址以及要搬移到的目标地址在内存空间内是以三维的形式进行地址分配的，不需要反复调用DMA或者配置DMA的基地址以及传输长度等参数，并且地址的分配方式更加灵活。在传统DMA的基础上使DMA传输数据的效率得到进一步提高，从而进一步提高了CPU的工作效率，提高了整个电路的工作效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以以三维的形式分配地址空间，因而可加速内存中数据搬移的三维DMA电路。

本发明提供的加速内存中数据搬移的三维DMA电路，通过配置组成一个三维空间的线条、平面所需要的多种参数，完成配置源地址空间与目标地址空间的地址，并通过AXI总线进行读取数据，提高DMA工作的效率。

本发明提供的加速内存中数据搬移的三维DMA电路，其包括参数配置模块、临时读地址模块、临时写地址模块、读数据模块以及写数据模块；其中：

所述参数配置模块，用于配置DMA在进行三维地址空间分配时所需要的全部参数，所述参数包括：源地址与目标地址的线步长、面步长，线条数量，平面数量，线条尺寸以及源地址与目标地址的基地址，每个参数存放在特定的寄存器中；

所述临时读地址模块，用于生成源空间的临时地址，该模块接收参数配置模块所配置的参数，根据这些参数，生成需要进行数据搬移的源地址空间的临时值，即得到源空间的临时地址；该模块中，对临时地址空间的分配以类似于生成二维平面的形式进行；