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 08:09:31 浏览: 137
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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