首先,来做一个简单的实验,利用DMA来实现on-chip-memory和SRAM之间的传输,同时也在做一个关于SRAM不同地址之间的传输。
一、硬件设计
1、首先设计自己的SOPC结构,包括CPU、jtag_uart、sram、sysid、onchip-memory,时钟就用50M即可。都不需要任何的设置。如下图所示:
2、对于QuartusII上顶层文件就不需要有什么可讲的,主要代码如下。
1 Reset_Delay delay1 (.iRST(KEY[0]),.iCLK(CLOCK_50),.oRESET(CPU_RESET)); 2 3 dma_system u0 ( 4 // 1) global signals: 5 .clk_0(CLOCK_50), 6 .reset_n(CPU_RESET), 7 8 // the_sram_0 9 .SRAM_ADDR_from_the_sram_0(SRAM_ADDR),10 .SRAM_CE_N_from_the_sram_0(SRAM_CE_N),11 .SRAM_DQ_to_and_from_the_sram_0(SRAM_DQ),12 .SRAM_LB_N_from_the_sram_0(SRAM_LB_N),13 .SRAM_OE_N_from_the_sram_0(SRAM_OE_N),14 .SRAM_UB_N_from_the_sram_0(SRAM_UB_N),15 .SRAM_WE_N_from_the_sram_0(SRAM_WE_N)16 );
二、软件设计
由于主要是设计到DMA的应用,所以主要就是做一下软件方面的设计。
核心代码如下:
#include <stdio.h> #include <string.h> #include "system.h" #include "sys/alt_dma.h" #include "unistd.h" //#include "altera_avalon_uart_regs.h" #include "io.h" #include <sys/alt_cache.h> static volatile int rx_done = 0; //回调函数 static void done (void* handle,void* data) { rx_done++; } #define TRANSFER_LENGTH 128 int main(void) { char *source = (void*)(SRAM_0_BASE+0x10000); char *dest = (void*)(SRAM_0_BASE+0x11000); memset(source,0x54,TRANSFER_LENGTH); alt_dma_txchan tx; //创建DMA发送信道 tx = alt_dma_txchan_open("/dev/dma_0"); //当信道创建成功 if(tx == NULL) { printf("Failed to open transit channel.\n"); } else { printf("Create the transit channel successfully.\n"); } //创建DMA接收通道 alt_dma_rxchan rx; rx = alt_dma_rxchan_open("/dev/dma_0"); //当信道创建成功 if(rx == NULL) { printf("Failed to open receive channel.\n"); } else { printf("Create the receive channel successfully.\n"); } int rc; if((rc=alt_dma_txchan_send(tx, source, TRANSFER_LENGTH, NULL, NULL))<0) { printf("Error: failed to post transmit request\n"); exit(1); } //提交DMA接收请求 指定接收数据的位置(sram)以及传输数据量 if((rc=alt_dma_rxchan_prepare(rx, dest, TRANSFER_LENGTH, done, NULL))< 0) { printf ("Error: failed to post receive request\n"); exit(1); } // 等待发送结束 while (!rx_done) printf("Not Not\n"); printf("Transmit successful\n"); //usleep(5000000); int loop,errorcount=0; for(loop=1;loop<TRANSFER_LENGTH;loop++) { //对比缓冲区数据 if(source[loop]!=dest[loop]) { printf("Verify failed at location: 0x%X\n",loop); errorcount++; } } if(errorcount==0) { printf("Transfer successfully !\n"); } else { printf("Transfer failed !\n"); } //while(1); }
上面的代码主要是依照说明书上的代码来讲的,首先是分配两个地址空间,一个源地址空间,一个目标地址空间。由于在SOPC里面,DMA连接的时候,我把读写端都连在了SRAM和on-chip-memory上,这样的话,就可以在他们之间传,也可以在任何一个空间的不同地址传。上面演示的是SRAM上不同的地址空间传输,这个实验如果成功的话,那么另外的实验也能成功。
传输成功之后,我们做了一个小小的测试程序,就是测试两个地址上的数据是否一样,如果一样的话,就输出Transfer successfully!,否则就输出Transfer failed!最后的结果是显示正确的。
这个实验表面上看起来似乎没什么,可我在做这个DMA测试的时候经历了很多。总结一下:
1、第一个问题就是出现printf()函数打印不出来,这个问题可让我伤脑筋了,刚开始我以为是硬件坏了,所以我写了一个hello world程序测试了一下,发现有的时候确实就输出不成功!这里面的原因我想了很久。最后我得出了原因。原来是我的操作不当引起的,在quartus升级到9.1之后,里面改动了很多,如果你的硬件信息出现了改变,需要重新生成一下bsp工程库,另外也需要重新编译一下你的工程,在下载你的工程到硬件。这里面的步骤绝对不能有错误。这里面我就犯了这样的错误,我首先没有重新编译一下这个工程,只是run了一下,而我run的时候是用快捷键的,这里面的run其实没有重新编译你的工程,所以一定要重新编译,重新run一次。
2、第二个问题就是接收通道打开不成功,还有就是传输显示没有传完,但是回调函数调用了,这样就告诉你传输成功啦!这些问题,都是我无法想象的。原因其实也是很简单,硬件这东西,他本身没有任何的差错能力,就是说,你必须完全按照正确的步骤来进行,才能得到你想要的结果,运行的步骤绝对不能求急,原因同上。
现在再来看看DMA的一些基本原理。下面是DMA传输的基本应用。而我们不需要了解DMA内部的寄存器等等是什么样子的,它提供给你的那些API函数都是有统一的接口方便你使用。
Nios II中的DMA传输有以下三种形式:
1、 存储器到存储器
这种情况下需要同时打开发送通道和接收通道,而且源地址和目标地址都是自增的。
//打开发送通道
tx = alt_dma_txchan_open("/dev/dma_0");
//tx_buf是源地址、传输数据块长度是length
dma_res = alt_dma_txchan_send(tx, tx_buf, length, NULL, NULL);
//打开接收通道
rx = alt_dma_rxchan_open("/dev/dma_0");
//rx_buf是目标地址、传输数据块长度是length、dma_done()是DMA完成后被调用的回调函数
dma_res = alt_dma_rxchan_prepare(rx, rx_buf, length, dma_done, NULL);
2、 存储器到外设
这种情况下只要打开发送通道,而且源地址是自增的,目标地址是固定的。
tx = alt_dma_txchan_open("/dev/dma_0"); // 打开发送通道
alt_dma_txchan_ioctl(tx, ALT_DMA_TX_ONLY_ON, (void *)dst_addr); // dst_addr是目标地址
dma_res = alt_dma_txchan_send(tx, tx_buf, length, dma_done, NULL); // tx_buf是源地址
3、 外设到存储器
这种情况下只要打开接收通道,而且源地址是固定的,目标地址是自增的。
rx = alt_dma_rxchan_open("/dev/dma_0"); // 打开接收通道
alt_dma_rxchan_ioctl(rx, ALT_DMA_RX_ONLY_ON, (void *)source_addr); // source_addr是源地址
dma_res = alt_dma_rxchan_prepare(rx, rx_buf, length, dma_done, NULL); // rx_buf是目标地址
其中通过alt_dma_txchan_ioctl,alt_dma_rxchan_ioctl还可以设置每次发送和接收的字节数。
来源:https://www.cnblogs.com/yingfang18/archive/2010/12/08/1900537.html