[发明专利]直接访问存储装置及直接访问存储操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及直接访问存储(DMA，Direct Memory Access)，特别涉及一种具有嵌入式直接访问存储控制器(DMAC，Direct Memory Access Controller)结构的装置及其在先进微控制器总线结构(AMBA，Advanced Microcontroller BusArchitecture)中的应用。

背景技术

在片外总线系统中，直接访问存储广泛应用于各个领域，如在外设部件互连标准(PCI，Peripheral Component Interconnect)总线结构中硬盘设备和系统存储器间的应用。在片上系统(SOC，System on chip)中，为了能够重复使用知识产权核，设计人员通常将知识产权核与标准的总线集成，例如先进微控制器总线。所述知识产权核是应用于片上系统中，经验证过的具备特定功能的逻辑块，例如USB控制器、MP3解码器。在先进微控制器总线的说明书中定义了核心模块的功能和各模块之间的接口、时序关系，但没有定义直接访问存储控制器的结构。为了完成知识产权核之间的直接访问存储数据传输，由此产生了各种不同的基于先进微控制器总线结构的直接访问存储控制器。有的直接访问存储控制器过于简单难以满足设计需求，有的又过于复杂而使得操作过程繁琐、功耗加大，有的则仅仅是为特殊总线结构和应用定制并且扩展性很差，还有的直接访问存储控制器甚至会额外增加先进微控制器总线结构所没有定义的控制信号以及它本身同先进微控制器总线的时序和功能关系，因此破坏了先进微控制器总线结构。面对这些情况，设计人员不得不耗费时间挑选可用的直接访问存储控制器，然后根据选定的直接访问存储控制器，为知识产权核额外设计接口及控制运行的方法来满足设计要求。

Synopsys公司2005年12月14日的DesignWare DW_ahb_dmac Databookversion 2.07a中公开了一种基于先进微控制器总线结构的中央直接访问存储控制器，应用于含有多个知识产权核并且知识产权核间直接访问存储数据传输较多的系统中。直接访问存储控制器通过内部仲裁器确定直接访问存储操作的源设备，通过数据缓存器接收源设备的数据暂存，再通过内部仲裁器确定直接访问存储的目标设备，从数据缓存器中读取源设备数据向目标设备传输。通过这样的方法来高效地处理最多16个知识产权核之间的直接访问存储数据传输。但是对于现今大多数内部模块功能复杂并且模块功能划分良好的片上系统，各个模块间只存在着不多的直接访问存储数据传输，因此Synopsys公司所公开的中央直接访问存储控制器并不能有效地适用于这种系统的总线，其不足之处在于：

1.中央直接访问存储控制器是为处理多个知识产权核间直接访问存储数据传输设计，因此结构复杂，导致芯片面积增大，芯片成本增加；

2.中央直接访问存储控制器运行需要设计人员为知识产权核定制不同的总线接口来进行数据传输，因而会破坏总线结构；

3.中央直接访问存储控制器的结构与处理直接访问存储操作的方法决定了总线设备之间无法直接进行数据传输，使直接访问存储操作效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了避免因为使用中央直接访问存储控制器而使得总线设备之间的直接访问存储操作效率降低并且破坏总线结构。

为解决上述问题，本发明将知识产权核、直接访问存储控制器、先进微控制器总线结构主接口和先进微控制器总线结构从接口集成来构成可以完成直接访问存储功能的装置。下面对于本发明直接访问存储装置的各个组成部件作一一介绍：

先进微控制器总线结构从接口，与总线相连，用于接收并传输CPU通知知识产权核进行直接访问存储操作的系统信号；

知识产权核，接收并根据系统信号发送直接访问存储操作请求信号和操作信息；接收直接访问存储器的反馈和通知信号；

直接访问存储控制器，接收并根据直接访问存储操作请求信号和操作信息，发送总线数据传输的启动指令、驱动信息；接收并根据先进微控制器总线结构主接口反馈的传输失败信息发送总线数据传输终止指令；接收并发送内部数据或接收外部数据；通知知识产权核直接访问存储操作成功或失败；

先进微控制器总线结构主接口，与总线相连，接收启动指令和驱动信息启动与总线的数据传输并反馈直接访问存储控制器；接收终止指令终止与总线的数据传输，并将从总线接收的外部数据传输给直接访问存储控制器；将直接访问存储控制器发送的内部数据发送至总线。