PYNQ开发板使用-使用DMA进行数据搬移-Scatter Gather（sg） DMA transfer 模式

最新推荐文章于 2025-11-28 11:06:17 发布
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本文深入探讨了Xilinx AXI_CDMA的ScatterGather模式，详细讲解了SG模式的配置步骤、中断配置以及硬件平台设计。通过对比简单传输模式，分析了SG模式在并发处理上的优势和潜在问题，特别关注了DMA解码错误的排查。

上一篇使用了axi_cdma的简单传输模式，发现在板级支持包里有他的SG_intr和SG_poll模式的使用例程。因此想尝试sg模式在并发处理上的效果。本篇目的：学习如何使用AXI_CDMA_SG_MODE，并且与上一篇simple Mode的工作效率进行对比。（目前应用中出现了某个配置上的错误导致传输中断，打印状态寄存器发现是DMA解码错误，使用的就是官方例程bsp_xaxicdma_example_sg_intr。具体排查在文末）

目录

1 AXI_CDMA

1.1 什么是Scatter Gather Mode

1.2 Scatter Gather Mode配置步骤

1.3 AXI_CDMA中断配置：中断合并和中断延时

2 AXI_CDMA硬件平台：fpga资源分配和设计

3 SDK工程建立及运行

4 打桩排查流程

5 拟解决方案

1 AXI_CDMA

   AXI_CDMA是xilinx的一个IP核，可以从官网找的其手册《AXI Central DirectMemory Access v4.1》，放一个该IP核的原理图

                                         

该图对应第二章的axi_cdma_0  IP，由axi_smc桥接ps端，支持高速的axi hp协议。

1.1 什么是Scatter Gather Mode

     “Scatter Gather是一种机制，它允许通过传输描述符的预编程指令列表自动进行数据传输调度。 该指令列表由您的软件应用程序编程为必须由AXI CDMA SG接口访问的内存驻留数据结构。 该指令列表被组织成所谓的传输描述符链。 每个描述符都有一个指向要处理的下一个顺序描述符的地址指针。 链中的最后一个描述符通常指向链中的第一个描述符，但这不是必需的。”

以上简介来自AXI_CDMA ip使用手册，说的有点笼统，但是有两个重要概念：1.需要有一种可以使得AXI_CDMA可以直接访问的数据类型。2.AXI_CDMA可以按照这个类型的数据所构成的链表（是一个buffer descriptors 构成的ring，简称BDsRing ）。但是这个描述中没有描述SG模式相对于简单传输模式的特征：并发性。不太清楚该IP核是如何实现并发的，但是BD ring这个结构传递给AXI_CDMA之后，该IP就可以实现BD的并发传输。工作效率应该高于简单传输模式。

要搞明白Scatter Gather机制需要进一步了解cache和DMA的关系（有关于cache DMA一致性）才能更好的理解AXI_CDMA 是如何根据BD ring来指导搬移数据的。

在阅读了AXI_CDMA_SG_INTR的SDK历程相关代码之后，我梳理出了上述Scatter Gather机制：

1）首先说明在源码中宏定义了三段地址空间：

                                       

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