1 介绍

1.1 关于DMAC

• DMAC是一种兼容高级微控制器总线架构（AMBA）的PrimeCell外围设备，由ARM开发、测试和许可。

• DMAC提供了一个AXI接口来执行DMA传输，以及两个控制其操作的APB接口。DMAC采用TrustZone®安全技术，其中一个APB接口在安全状态下运行，另一个在非安全状态下操作。有关TrustZone技术的更多信息，请参阅《ARM体系结构参考手册》。

• DMAC包括一个小指令集，它提供了一种灵活的方法来指定DMA操作。这使其比具有固定功能基于链表项（LLI）的DMA控制器的，能够提供更大的灵活性。为了尽量减少程序内存需求，DMAC使用可变长度指令。

  图 1-1 展示DMAC上可用的接口

  
  

  图 1-2 展示包含DMAC的示例系统

  
  

• 示例系统包含

  • AXI总线主机：
    • 一个DMAC
    • 两个ARM处理器
  • 一个AXI互连和两个AMBA协议桥组件
  • PrimeCell从机：
    • 一个动态内存控制器（DMC）
    • 一个静态内存控制器（SMC）
    • 一个定时器
    • 一个通用输入输出（GPIO）
    • 一个通用异步收发器（UART）
  • AXI互连使每个总线主机能够访问从机。ARM处理器可以通过使用适当的AXI到APB桥接组件访问DMAC的APB接口。

• 注：

  1. AXI 表示 Advanced eXtensible Interface（高级可扩展接口），它是由 Arm 定义的接口协议，包含在“高级微控制器总线架构 AMBA”标准中。相关基础知识AXI简介。
  2. APB表示Advanced Peripheral Bus（高级外围总线），它是由 Arm 定义的接口协议，包含在“高级微控制器总线架构 AMBA”标准中。相关基础知识APB协议规范，官方协议AMBA® APB Protocol Specification。

1.1.1 DMAC的特性

DMAC提供如下特性：

1. 为DMA传输编程提供灵活性的指令集
2. 执行DMA传输的单独AXI主机接口
3. 双APB从机接口，可指定为安全和非安全，用于访问DMAC中的寄存器
4. 支持TrustZone技术，参考资料：简述ARM TrustZone
5. 支持多种传输类型：
   1. 内存到内存
   2. 内存到外设
   3. 外设到内存
   4. 分散聚集（scatter-gather）
6. 可配置的RTL，使DMAC能够针对应用程序进行优化
7. 每个DMA通道的可编程安全状态
8. 使用中断输出信号通知各种DMA事件的发生。

1.1.2 DMAC的配置特性

在设计中实现DMAC时，可以配置：

1. AXI数据宽度
2. AXI读事务的活跃数目
3. AXI写事务的活跃数目
4. DMA通道同时可用的活跃数目
5. 内部数据缓存深度
6. 指令缓存中的行数以及一行包含多少字
7. 读指令队列深度
8. 写指令队列深度
9. 外设请求接口数目
10. 中断输出信号数目

注：有关如何配置这些功能和可以分配的值的信息，请参阅AMBA Designer（FD001）PrimeCell DMA控制器（PL330）用户指南补充。

1.2 术语

本手册使用以下术语:

• 可配置：在生成RTL之前，您只能更改DMAC的一个参数。有关配置DMAC的信息，请参阅AMBA Designer（FD001）PrimeCell DMA控制器（PL330）用户指南补充。
• 可编程：生成RTL后可以更改的DMAC参数。有关DMAC编程的信息，请参阅 第3章 编程模型。
• 初始化：DMAC的一个功能，从复位退出时初始化，具体取决于第A.6节 Tie-off 信号状态。请参阅 第2.4节 初始化DMAC 。
• DMA通道：DMAC的一个部分，通过执行自身编程的线程来控制DMA周期。您可以配置DMAC包含的通道数量。
• DMA周期：DMAC必须执行的所有DMA传输，以传输编程数目的数据包。
• DMA管理器：DMAC的一个部分，通过执行自己的程序线程来管理DMAC的操作。
• DMA传输：传输单个字节、半字或字的动作。