用verilog写一个DMA,要求与STM32中的DMA具有一样的功能

时间: 2024-06-09 21:09:31 浏览: 15
好的,我可以为您提供一个简单的基于Verilog的DMA设计,实现与STM32中DMA相似的功能。 1. 首先,我们需要定义DMA的输入和输出接口。在这个例子中,我们将使用AXI总线作为输入输出接口。下面是AXI总线的信号定义: ```verilog module axi_dma ( input wire aclk, // 时钟 input wire reset, // 复位信号 // AXI总线输入接口 input wire [31:0] axi_araddr, // AXI读地址 input wire [7:0] axi_arprot, // AXI读保护信号 input wire axi_arvalid,// AXI读信号有效 output wire axi_arready,// AXI读信号应答 output wire [127:0] axi_rdata, // AXI读数据 output wire [1:0] axi_rresp, // AXI读响应信号 output wire axi_rvalid, // AXI读信号有效 input wire axi_rready, // AXI读信号应答 // AXI总线输出接口 input wire [31:0] axi_awaddr, // AXI写地址 input wire [7:0] axi_awprot, // AXI写保护信号 input wire [127:0] axi_wdata, // AXI写数据 input wire [15:0] axi_wstrb, // AXI写使能信号 input wire axi_awvalid,// AXI写信号有效 output wire axi_awready,// AXI写信号应答 output wire axi_wvalid, // AXI写信号有效 output wire axi_wready, // AXI写信号应答 output wire [1:0] axi_bresp, // AXI写响应信号 output wire axi_bvalid, // AXI写信号有效 input wire axi_bready // AXI写信号应答 ); ``` 2. 接着,我们需要定义DMA的控制寄存器和状态寄存器。这些寄存器将用于控制DMA的操作,并记录DMA的状态。下面是控制寄存器和状态寄存器的定义: ```verilog reg [31:0] dma_src_addr; // 源地址寄存器 reg [31:0] dma_dst_addr; // 目的地址寄存器 reg [31:0] dma_transfer_size; // 传输大小寄存器 reg [31:0] dma_transfer_count; // 传输计数寄存器 reg [31:0] dma_control; // 控制寄存器 reg [31:0] dma_status; // 状态寄存器 ``` 3. 我们还需要定义一个DMA的状态机,用于控制DMA的传输过程。下面是状态机的定义: ```verilog reg [2:0] state; // 状态寄存器 parameter IDLE = 0; // 空闲状态 parameter START = 1; // 启动状态 parameter TRANSFER = 2; // 传输状态 parameter COMPLETE = 3; // 完成状态 always @(posedge aclk or negedge reset) begin if (!reset) begin state <= IDLE; end else begin case(state) IDLE: begin if (dma_control[0] && dma_control[1]) begin dma_transfer_size <= dma_control[31:2]; dma_transfer_count <= dma_control[31:2]; dma_src_addr <= axi_araddr; dma_dst_addr <= axi_awaddr; state <= START; end end START: begin axi_arready <= 1; axi_awready <= 1; if (axi_arvalid && axi_awvalid) begin state <= TRANSFER; end end TRANSFER: begin axi_rvalid <= 1; axi_wvalid <= 1; dma_transfer_count <= dma_transfer_count - 1; if (dma_transfer_count == 0) begin state <= COMPLETE; end end COMPLETE: begin axi_rvalid <= 0; axi_wvalid <= 0; axi_arready <= 0; axi_awready <= 0; state <= IDLE; end endcase end end ``` 4. 最后,我们需要在状态机中实现DMA的读写操作。在读操作中,我们将从源地址读取数据,并将其写入AXI总线。在写操作中,我们将从AXI总线读取数据,并将其写入目的地址。下面是DMA的读写操作的实现: ```verilog always @(posedge aclk or negedge reset) begin if (!reset) begin axi_rdata <= 0; axi_rresp <= 0; axi_bresp <= 0; end else begin if (state == TRANSFER) begin if (axi_arvalid) begin axi_rdata <= $readmemh(dma_src_addr)[dma_transfer_size - dma_transfer_count]; axi_rresp <= 0; end else begin axi_rdata <= 0; axi_rresp <= 2; end if (axi_awvalid) begin $writememh(dma_dst_addr, axi_wdata, axi_wstrb); axi_bresp <= 0; end else begin axi_bresp <= 2; end end end end ``` 到此为止,我们已经完成了基于Verilog的DMA设计。然而,这只是一个简单的例子,并且需要根据具体的应用进行修改和调整。如果需要更复杂的DMA功能,需要添加更多的控制信号和状态机状态,并实现更多的读写操作。

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