【ZYNQ-7000开发之四】在PS端使用AXI DMA传输的步骤

本文介绍了在ZYNQ处理器系统(PS)端使用AXI DMA进行数据传输的初始化和操作步骤,包括Simple模式和Scatter-Gather模式的设置,以及中断、缓冲描述符(BD)环的管理和DMA事务的启动与完成处理。

本篇文章简要总结下AXI DMA在ZYNQ PS端的初始化方法。本文摘抄自xilinx SDK的API文档,更加详细的内容请参考官方文档,这里只提取了关键部分。

 AXI DMA有两种模式,Direct Register Mode(不支持Scatter Gather)和   Scatter Gather Mode。
 AXI DMA用于AXI4 memory mapped和AXI4-Stream之间的转换
 Scatter Gather Mode性能更好,更消耗逻辑资源,使用更复杂一些。
 Direct Register Mode则相反。


AXI DMA更加详细的介绍请参考:pg021_axi_dma.pdf


使用AXI DMA传输的步骤:

Scatter Gather mode 

To use the Simple

<think>好的,用户想了解在ZYNQ7000平台的Linux环境下配置PL-PS通过AXI-DMA进行数据传输的方法。我需要结合之前的引用资料,整理出一个清晰的步骤指南。 首先,用户可能已经有一定的ZYNQ和Linux基础,但需要具体的操作流程。根据引用中的内容,有几个关键点:Vivado工程搭建、Petalinux环境配置、DMA驱动库的使用,以及测试验证步骤。 我应该先分阶段说明,从硬件设计到软件配置,再到测试。需要提到创建Vivado工程时添加AXI-DMA和FIFO模块,并连接PS。然后导出硬件描述文件,供Petalinux使用。 接下来是Petalinux的环境搭建,包括安装、创建项目、导入硬件配置,并添加DMA相关驱动和库,比如xilinx_axidma。这里要注意引用3提到的编译可执行文件的步骤,可能需要详细说明如何配置和编译。 然后,用户空间的DMA操作库的使用是关键,用户需要知道如何下载和集成这个库,以及编写应用程序进行数据传输测试。引用1和4提到了具体的驱动和库的下载地址,需要包含进去,但要注意链接的正确性。 还需要提到生成BOOT.BIN和镜像文件,部署到开发板,并运行测试程序。测试部分应包括回环测试的示例,确保数据传输正确。 最后,常见问题部分应该涵盖DTS配置、用户空间权限、时钟和地址对齐问题,这些都是实际使用中可能遇到的障碍,引用中的信息已经提到了一些,需要整理进去。 用户可能还需要知道如何验证数据传输是否成功,比如通过读取缓冲区数据或使用逻辑分析仪。此外,注意事项中要强调硬件连接的正确性和驱动兼容性。 整个流程需要步骤分明,避免遗漏关键环节,同时引用相关的资料作为参考,帮助用户进一步查找资源。确保语言简洁,技术细节准确,符合用户的实际操作需求。</think>根据引用资料[1][2][4]提供的工程实践,ZYNQ7000平台实现PL-PSAXI-DMA数据传输可分为以下关键步骤: ### 一、硬件设计阶段 1. **Vivado工程搭建** - 创建ZYNQ Processing System模块,配置DDR和UART外设 - 添加AXI Direct Memory Access IP核(需选择SG模式) - 插入AXI-Stream Data FIFO模块构建环路: $$ PS \rightarrow AXI-DMA \rightarrow AXI-FIFO \rightarrow AXI-DMA \rightarrow PS $$ - 地址空间自动分配后生成Bitstream文件[^1] 2. **导出硬件描述** - 通过File > Export > Export Hardware导出包含PL设计的.hdf文件 - 特别注意勾选"Include bitstream"选项[^3] ### 二、Petalinux环境配置 ```bash # 创建Petalinux项目 petalinux-create --type project --name axidma_prj --template zynq petalinux-config --get-hw-description=<hdf文件路径> # 配置内核选项 petalinux-config -c kernel # 需确保以下配置生效: # Device Drivers > DMA Engine support > Xilinx AXI DMA Engine # Device Drivers > Userspace I/O drivers > Userspace platform driver with generic IOCTLs ``` ### 三、集成DMA用户空间驱动 1. 下载xilinx_axidma库: ```bash git clone https://github.com/bperez77/xilinx_axidma ``` 2. 编译并安装驱动: ```bash make dma_ip_drivers sudo insmod dma-proxy.ko # 引用[4]提供的驱动安装方式 ``` ### 、应用程序开发 ```c // 示例DMA传输代码结构 struct axidma_dev *dev = axidma_init(); int tx_chan = axidma_get_tx_chan(dev, "AXI DMA TX"); int rx_chan = axidma_get_rx_chan(dev, "AXI DMA RX"); void *tx_buf = axidma_malloc(dev, BUF_SIZE); void *rx_buf = axidma_malloc(dev, BUF_SIZE); axidma_oneway_transfer(dev, tx_chan, tx_buf, BUF_SIZE); // PS→PL axidma_oneway_transfer(dev, rx_chan, rx_buf, BUF_SIZE); // PL→PS ``` ### 五、系统部署与测试 1. 生成启动文件: ```bash petalinux-package --boot --fsbl zynq_fsbl.elf --fpga system.bit --u-boot ``` 2. 通过SD卡启动开发板后执行: ```bash ./axidma_transfer tx 0x00100000 rx 0x00200000 4096 # 回环测试命令[^2] ``` ### 常见问题解决 1. **DTS配置问题**:需确保设备树中包含DMA节点 ```dts axi_dma_0: axidma@40400000 { compatible = "xlnx,axi-dma-1.00.a"; dma-channel@40400000 { xlnx,datawidth = <0x20>; }; }; // 引用[3] ``` 2. **用户空间权限**:需配置udev规则或直接以root权限运行 3. **时钟域同步**:PL时钟必须与PSAXI时钟同源 4. **内存对齐**:DMA缓冲区需64字节对齐(使用`posix_memalign`分配) 验证方法建议: 1. 通过/dev/mem直接读写物理内存验证传输结果 2. 使用ILA核实时监测AXI-Stream信号 3. 在PL添加数据校验模块(如CRC校验) 注意事项: 1. DMA传输长度必须是32位数据宽度的整数倍 2. 用户空间库需要与内核版本匹配(建议使用4.9.x内核) 3. 首次测试建议使用MM2S/S2MM简单模式,再切换至SG模式
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