很久都沒(méi)有寫(xiě)文章了，一直想寫(xiě)一篇關(guān)于SOC的文章，始終沒(méi)有想好到底該寫(xiě)什么。

如果說(shuō)寫(xiě)個(gè)串口顯示的  “Hello World！”，那就太簡(jiǎn)單了！

正好最近在弄ZYNQ的SOC圖像處理，用到了DMA傳輸，便決定來(lái)寫(xiě)第一篇關(guān)于SOC的文章，用第一篇文章來(lái)簡(jiǎn)單的介紹一下DMA傳輸。

當(dāng)然，這里還是解釋一下什么是DMA，全稱(chēng)Direct Memory Access，直接內(nèi)存存取。它是一種幾乎不需要CPU干預(yù)的一種內(nèi)存訪問(wèn)方式，當(dāng)然這里的內(nèi)存指的是DDR3。

ZYNQ的PL和PS進(jìn)行DMA傳輸時(shí)，使用到的是High Performance AXI4 32bit/64bit Slave Ports。

在進(jìn)行DMA傳輸時(shí)，使用到的是AXI4協(xié)議。當(dāng)然AXI4協(xié)議也有很多種，在我們使用Vivado創(chuàng)建自定義IP的時(shí)候就可以看到接口類(lèi)型有：Lite、Full、Strem這三種。

在進(jìn)行DMA傳輸時(shí)，使用的是Full這個(gè)接口類(lèi)型。該接口支持突發(fā)方式的讀寫(xiě)模式。

Lite類(lèi)型，是不支持突發(fā)模式的，一般應(yīng)用場(chǎng)景在于PS對(duì)某些寄存器的配置，傳輸少量的數(shù)據(jù)信息。

Stream類(lèi)型，也是一種大數(shù)據(jù)量的傳輸接口，但是它沒(méi)有相關(guān)的讀寫(xiě)地址接口，是一種數(shù)據(jù)流模式的傳輸方式。在Xilinx的很多IP Core中，都有這個(gè)接口的身影。

好了，廢話不多說(shuō)了。我們來(lái)看一下演示的這個(gè)例子。

首先，我們?cè)赑S端向DDR3中寫(xiě)入了640*480個(gè)16bit的數(shù)據(jù)，來(lái)模擬一幅圖像的數(shù)據(jù)量。

當(dāng)然，這里產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，大家應(yīng)該可以看出，模擬的圖像，是3個(gè)彩條。

運(yùn)行之后，也可以查看到DDR3中已經(jīng)寫(xiě)入了我們想要的數(shù)據(jù)。

在DMA讀模塊工作之后，可以看到顯示上也顯示了彩條。

是的，效果實(shí)現(xiàn)了，那DMA傳輸它到底是怎么工作的呢？

先來(lái)看一下SOC的硬件框架，也就是Block Design的框架。

Master_AXI4_VGA_0這個(gè)模塊，集成了DMA讀和寫(xiě)的功能，VGA顯示的畫(huà)面，就是該模塊通過(guò)DMA讀操作，讀取到了DDR3中的數(shù)據(jù)。

這是通過(guò)ILA抓取到的DMA讀操作波形圖，圖中可以看到讀出的數(shù)據(jù)為32'hF800F800，這是因?yàn)镠P AIX4接口使用的是32bit，而且設(shè)置的突發(fā)長(zhǎng)度為16。

當(dāng)然這個(gè)只是DMA的讀操作，下邊來(lái)說(shuō)一下DMA的寫(xiě)操作。

DMA寫(xiě)操作，在外部有一個(gè)寫(xiě)數(shù)據(jù)的測(cè)試模塊write_test_0，該模塊產(chǎn)生遞增的寫(xiě)數(shù)據(jù)。

這是通過(guò)ILA抓到的與DMA寫(xiě)操作相關(guān)的信號(hào)，將寫(xiě)入的數(shù)據(jù)放大一點(diǎn)來(lái)看，是按照32‘h00000001，32'h00020003這樣的數(shù)據(jù)拼起來(lái)的。

那我們?cè)僭赟DK中看一下DDR3中的數(shù)據(jù)是怎么樣的呢？

數(shù)據(jù)也是按照這種格式排列的，當(dāng)然這里看到的數(shù)據(jù)與ILA中抓到的數(shù)據(jù)不一樣，是因?yàn)樵蹅儾皇窃谕粫r(shí)刻抓取的。

最后再來(lái)看一下VGA顯示上顯示的效果。

當(dāng)然，通過(guò)VGA的效果，我也不知道這個(gè)效果是不是遞增數(shù)展現(xiàn)的一個(gè)效果，但可以說(shuō)明，DMA讀和寫(xiě)的功能是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的。

總結(jié)一下，這篇文章只是簡(jiǎn)單的給大家介紹了DMA的工作過(guò)程，至于AXI4的時(shí)序關(guān)系，因?yàn)榫W(wǎng)上已經(jīng)有太多的資料了，故沒(méi)有作太多的介紹。

DMA的讀和寫(xiě)功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，然后再在目前的這個(gè)硬件平臺(tái)上掛上一個(gè)攝像頭，實(shí)現(xiàn)SOC的攝像頭顯示系統(tǒng)也不是難事了。

基于SOC的攝像頭顯示系統(tǒng)完成了，攝像頭的數(shù)據(jù)能正確的寫(xiě)入到DDR3中，之后便可以在PS端做其他的圖像處理算法，做基于深度學(xué)習(xí)的人臉檢測(cè)等其他高深的應(yīng)用。

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