用于测试SDRAM控制器的PDMA

文章摘要：1引言 现代电子信息设备往往需要保存和处理大量的数字信息，一个高性能的Memory控制器可以大大提高系统的性能。在进行SDRAM控制器的设计时，需要考虑很多因素，设计完成以后还要进行多项测试看是否完全满足所要求的各项性能，为此我们设计了一个PDMA（Programmable Direct Mem o ry Access）用于测试SDRAM控制器的性能。在SoC中，SDRAM控制器往往跟多个IP模块（图形处理单元，音频处理单元等）交换数据，采用多个PDMA通道同时访问Memory可以真实模拟SDRAM控制器在SoC环境中被多个IP随机访问的情形。 2 PDMA的结构及工作原理 PDMA是可编程直

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1引言
现代电子信息设备往往需要保存和处理大量的数字信息，一个高性能的Memory控制器可以大大提高系统的性能。在进行SDRAM控制器的设计时，需要考虑很多因素，设计完成以后还要进行多项测试看是否完全满足所要求的各项性能，为此我们设计了一个PDMA（Programmable Direct Mem o ry Access）用于测试SDRAM控制器的性能。在SoC中，SDRAM控制器往往跟多个IP模块（图形处理单元，音频处理单元等）交换数据，采用多个PDMA通道同时访问Memory可以真实模拟SDRAM控制器在SoC环境中被多个IP随机访问的情形。
2 PDMA的结构及工作原理
PDMA是可编程直接存储器存取的简称。图1 虚中框内是PDMA的内部模块结构，它主要由寄存器组和控制器两大部分构成，寄存器组用于保存配置参数和PDMA对SDRMA控制器访问后的状态信息及接收、启动、停止等控制信息。图2是 PDMA寄存器组的内部结构。

寄存器组模块里包含了一个同步模块、控制寄存器、状态寄存器和各通道的寄存器组。每一个子通道的寄存器组又包含访问基址寄存器、访问模式寄存器、周期计数器等三个寄存器。各寄存器的功能描述如表1所示。

PDMA的控制器主要由：产生写数据的状态机、地址译码模块、FIFO以及读数据校验模块四部分构成。各模块的功能由表2描述。

PDMA控制器的结构如图3所示，其核心逻辑是一个状态机，我们采用一个两层嵌套的状态机来实现控制功能，如图4所示。

3 测试系统的结构和工作原理
在本设计中，PDMA用于仿真多个IP核对SDRAM控制器进行读写访问以验证SDRAM控制器的设计是否高效合理，性能是否稳定等指标。
PDMA整个测试系统由PCI接口模块、PDMA 以及SDRAM控制器三大部分构成（见图1）。PCI接口模块与PDMA之间以内部IO总线相连接。 PDMA与SDRAM控制器之间以内部Memory总线连接。PCI接口模块连接外部PCI总线与内部的 PDMA，转换由外部发起的PCI IO访问对PDMA进行参数配置以及对命令、状态等寄存器进行读写。PDMA在得到了配置参数及启动访问的命令信息后启动对SDRAM控制器的访问(写然后读)，并把测试的结果反映到PDMA的状态寄存里。

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