基于MPC8260处理器和FPGA的DMA接口设计

2.2 FPGA部分程序

系统中的FPGA芯片选用Xilinx公司的VirtexII 3000。利用VirtexII内嵌的大容量BlockRAM配置为单口RAM来做缓冲区，在程序中可以用Xilinx的集成开发环境ISE 7.1i内部自带的IP核生成。对FPGA来说，由于数据的输入/输出都是顺序的，所以两端都只要1根地址线用于区分相邻的两个数据就可以了。地址线配合内部计数器构成读写指针，当写指针从缓冲区的一半跳到另外一半时发相应的中断信号。

FPGA设计的关键部分是和MPC8260的总线接口设计。通过适当选择缓冲区的起始地址和长度，可以使MPC8260读FPGA都以突发的方式进行。设计中，MPC8260对FPGA的突发读写遵循自己配置的UPM模式，所以要综合考虑UPM模式设计和FPGA读写逻辑设计。在设计UPM模式时，可以在每次MPC8260锁定数据总线数据之前由通用功能信号线(General Purpose Line，GPL)产生一个下降沿通知FPGA往数据总线上写新数据；或者通过GPL把总线时钟送到FPGA达到收发同步来完成MPC8260与FPGA之间的读写。

3 总结

结合MPC8260的中断处理和IDMA传输机制，设计了一种MPC8260和FPGA之间的高速数据传输接口。测试结果显示：采用循环读的方式把FPGA中的数据复制到SDRAM中，数据传输速率只有11 Mbps左右；而采用本文介绍的IDMA方式，最高速率能够达到500 Mbps，并且内核占用率较低，实验结果完全能够满足系统设计需求。本研究对于PowerPC系列CPU的接口设计有一定的参考价值。