[發(fā)明專利]一種直接存儲器訪問控制器系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01107427.2
• 申請日: 2001-01-09
• 公開（公告）號: CN1365061A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王良清;梁松海;劉華預(yù);鹿甲寅
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市中興集成電路設(shè)計有限責任公司
• 主分類號: G06F15/00
• 分類號: G06F15/00
• 代理公司: 深圳睿智專利事務(wù)所
• 代理人: 陳鴻蔭

本發(fā)明涉及計算機領(lǐng)域，尤其涉及計算機中的微處理器系統(tǒng)。

目前，計算機在各個領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，在計算機中的通訊微處理器系統(tǒng)中，一般有多個直接存儲器訪問控制器(Direct?Memory?Access，以下簡稱DMA控制器)，每個DMA控制器分別為多個通訊端口服務(wù)。在傳統(tǒng)的微處理器系統(tǒng)中，這多個DMA控制器彼此之間是相互獨立的，它們各自為自己的通訊端口服務(wù)。比如目前大量采用的AMD公司的Am186CC微控制器提供了12個DMA通道，這12個DMA通道分別被用來完成諸如HDLC、UART、高速UART、USB等通訊接口和存儲器之間的數(shù)據(jù)交換(見Am186TMCC/CH/CU?Microcontrollers?User’s?Manual)。另外，還有些通用DMA控制器也包括多個DMA通道，比如Inter公司的8237A-5微控制器提供了4個DMA通道，但是這些DMA通道和前面所述的AMD公司的Am186CC微控制器一樣，彼此之間是獨立的。由于這些DMA控制器彼此之間都是完全獨立的，所以它們的請求源都是固定不變的(如圖1所示)，當用戶并不需要使用很多通訊端口時，不用的通訊端口所對應(yīng)的DMA控制器就會被閑置，從而造成這些硬件資源的浪費。另一方面，在數(shù)據(jù)交換過程中，數(shù)據(jù)在非連續(xù)空間的交換過程都是通過DMA控制器執(zhí)行多個DMA命令完成的。美國專利US05713044提出的解決多個DMA命令有序執(zhí)行的方法是使用DMA的鏈式工作模式，但是該解決方案卻忽略了閑置DMA控制器的有效利用。因為在鏈式工作模式下DMA的命令和描述符都存放在存儲器中，所以一方面增加了設(shè)計的復(fù)雜度，浪費了閑置的DMA資源；另一方面使得支持鏈式工作模式的DMA控制器使用起來很不方便。同時，在一些高速數(shù)據(jù)傳輸過程中，DMA控制器必須能完成多個命令及時切換，但鏈式工作模式下DMA控制器需要從存儲器中尋找傳輸命令，可能因為命令切換遲緩而丟失數(shù)據(jù)的后果。而且對于像8237A-5這樣的不支持DMA鏈式工作模式的DMA控制器而言，在處理非連續(xù)存儲空間數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用中，更是難于使用。

本發(fā)明的目的是提供一種能充分利用DMA控制器、降低設(shè)計的復(fù)雜度、減少命令切換時間、提高數(shù)據(jù)傳輸效率且使用方便的直接存儲器訪問控制器系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有DMA控制器系統(tǒng)存在的DMA控制器資源浪費嚴重、設(shè)計難度大、命令切換時間長、數(shù)據(jù)傳輸效率低和使用不方便的問題。

為了完成上述目的，本發(fā)明構(gòu)造了一種直接存儲器訪問控制器系統(tǒng)，該系統(tǒng)由若干DMA控制器組成，每個DMA控制器都包括一個級聯(lián)輸入請求源REQxB和一個級連輸出請求源REQNEXTx和一個以上的外部請求源REQxA；前一個DMA控制器的請求輸出REQNEXTx接到下一個DMA控制器的級聯(lián)請求輸入源REQx+1B，依次連接，最后一個DMA控制器DMAn的級連請求輸出源REQNEXTn接到第一個DMA控制器DMA1的請求輸入REQ1B。

由于在本發(fā)明所構(gòu)造的直接存儲器訪問控制器系統(tǒng)中，各個DMA控制器在請求鏈上的順序是有序的，因此多個DMA控制器中的多個命令就可以有序地得到執(zhí)行；而各個DMA命令控制的傳輸內(nèi)容是完全獨立的，因此可以很方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)在非連續(xù)空間的傳輸。當DMA對應(yīng)的通訊通道沒有被使用時，由于多個DMA控制器是級聯(lián)在一起的，每一個DMA都可以在自己的命令完成后發(fā)出一個請求給后面的DMA，后面的DMA控制器接收到前一個DMA的請求后進行數(shù)據(jù)傳輸，這樣多個DMA控制器可以象接力一樣進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)單個DMA無法實現(xiàn)的功能。這多個DMA中的命令可以像DMA的鏈式工作模式一樣工作。本發(fā)明設(shè)計簡單，充分利用了DMA資源，提供了靈活的請求機制，可以很方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)有序地在非連續(xù)空間的傳輸。與DMA的鏈式工作模式相比，由于本發(fā)明的DMA命令存放在請求鏈上的DMA中，因此本發(fā)明可以更快地切換到新的命令，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男矢摺?/p>

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明；

圖1是目前現(xiàn)有的DMA控制器系統(tǒng)的請求示意圖。

圖2是本發(fā)明所構(gòu)造的DMA控制器系統(tǒng)中單個DMA請求示意圖。

圖3是本發(fā)明所構(gòu)造的DMA控制器系統(tǒng)示意圖。

圖4是本發(fā)明所構(gòu)造的DMA控制器接收請求的示意圖。

圖5是本發(fā)明所構(gòu)造的DMA控制器輸出請求的示意圖。