Zynq7020 DMA裸板测试

本文记录了使用Zynq7020进行DMA裸板测试的过程。通过构建DMA与DATA FIFO的回路,对比读写数据的一致性。在SDK中创建HelloWorld工程并修改UART端口,利用示例工程进行配置。通过编译运行,观察Memory Viewer中的数据并与UART输出对比,验证了DMA链路的成功。

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最近做了有关DMA的裸机测试,在这记录一下我的测试方法。

首先需要将逻辑给做好,用到的是DMA和DATA FIFO,做成一个回路,这样做的目的是比较待会的数据读写是否一致,然后编译得到bit文件,进去SDK。

进到SDK之后创建helloword工程,修改uart的输出端口,确保待会测试的时候可以看到测试信号,然后在system.mss里面选择dma,在里面可以找到很多例子工程,我们选择如图的工程即可。

选择完成之后编译,然后在运行程序,打开debug模式,打开memory查看器,这里设置的地址为0x01100000和0x01300000,详情可以查看代码,代码所使用的地址为这两个地址。

### Zynq 7020 DMA 配置与使用 #### 硬件概述 Zynq-7020 是 Xilinx 提供的一款 SoC 器件,集成了 ARM Cortex-A9 处理器和可编程逻辑(PL)。AXI DMA 控制器是一种硬件模块,用于实现高效的数据传输功能。它允许数据在存储器之间或者外设与存储器之间快速移动而无需 CPU 干预[^1]。 #### AXI DMA 工作原理 DMA 即 Direct Memory Access,其核心作用是从一个地址空间到另一个地址空间进行数据搬运操作。对于 Zynq 设备中的 AXI DMA 模块来说,它可以完成如下几种典型任务: - **内存到内存**:将一块连续的内存区域复制至另一块。 - **设备到内存**:例如从 ADC 获取采样数据并存入 DDR 中。 - **内存到设备**:比如把缓冲区内的音频流发送给 DAC 输出。 具体而言,在配置好源地址、目标地址以及每次事务处理长度之后,启动一次传输即可让 DMA 自动执行整个过程直到结束为止。 #### 软件驱动设置实例分析 下面给出一段基于 Device Tree 的简单例子来展示如何定义两个独立工作的 AXI DMA 实例: ```dts axidma-test { compatible = "xlnx,axi-dma-test-1.00.a"; dmas = <&axi_dma_0 0>,<&axi_dma_0 1>; dma-names = "tx","rx"; }; ``` 上述片段展示了怎样利用 device tree 来指定哪些资源应该分配给特定的应用程序节点 `axidma-test` 下面有两个通道分别命名为 tx 和 rx 对应于发送端口与接收端口[^2]。 #### Linux 用户态 API 应用场景说明 当涉及到实际应用层面时,则可能需要用到一些高级别的库函数来进行更复杂的交互流程管理。通常情况下我们会借助 VDMA 或者 SGDMA 这样的增强型模式进一步提升性能表现水平。与此同时还需要注意同步机制的设计以防止竞争条件等问题发生影响系统的稳定性。 另外值得注意的是如果项目需求涉及到了外部 SPI Flash 存储器件像 GD25S512 这种型号的话那么除了常规初始化之外还应当考虑加入额外指令序列以便正确切换当前活动分区从而访问全部可用容量范围[^3]。 ```c #include <linux/dma-mapping.h> struct dma_chan *chan; dma_addr_t phys_buf; // Allocate buffer and map it for DMA. void* virt_buf = dma_alloc_coherent(dev, size, &phys_buf, GFP_KERNEL); if (!virt_buf){ printk(KERN_ERR "Failed to allocate DMA coherent memory\n"); } /* Prepare channel */ chan = dma_request_channel(mask, xfer, NULL); if(!chan){ printk(KERN_ERR "No suitable DMA channel found.\n"); } ``` 以上代码段演示了申请 DMA 缓冲区的过程,并请求了一个合适的 DMA 信道准备后续的操作步骤。 ---
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