应用于导航SoC的专用DMA的设计
2021年电子技术应用第3期
秦 爽1，2，李 健1，杨 颖1，陈 杰1
1.中国科学院微电子研究所，北京100029；2.中国科学院大学，北京100049
摘要： 卫星导航技术以及社会的快速发展使得高精度定位的需求越来越大。随着导航系统和频点的增加，导航模块中需要处理的数据量越来越大。通用DMA(Direct Memory Access)控制器无法完成大量通道的传输，采用中央处理器(CPU)传输需要占用CPU大量的时间。应用于导航片上系统(SoC)的专用DMA支持全系统全频点的导航通道的数据搬移，经过测试验证，DMA搬移相同通道数的数据所需要的时钟周期为CPU的三分之一，有效提高了CPU的效率。在设计中采用了低功耗优化技术，优化后DMA模块动态功耗降低至原来的15%。
中圖分類號： TN492
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200909
中文引用格式： 秦爽，李健，楊穎，等. 應用于導航SoC的專用DMA的設計[J].電子技術應用，2021，47(3)：27-30.
英文引用格式： Qin Shuang，Li Jian，Yang Ying，et al. Design of dedicated DMA applied to navigation SoC[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(3)：27-30.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200909
中文引用格式： 秦爽，李健，楊穎，等. 應用于導航SoC的專用DMA的設計[J].電子技術應用，2021，47(3)：27-30.
英文引用格式： Qin Shuang，Li Jian，Yang Ying，et al. Design of dedicated DMA applied to navigation SoC[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(3)：27-30.
Design of dedicated DMA applied to navigation SoC
Qin Shuang1，2，Li Jian1，Yang Ying1，Chen Jie1
1.Institute of Microelectronics of the Chinese Academy of Sciences，Beijing 100029，China； 2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
Abstract： The rapid development of satellite navigation technology and society has made the demand for high-precision positioning increasingly large. With the increase of navigation systems and frequency points, the amount of data that needs to be processed in the navigation module is increasing. The general DMA(Direct Memory Access)controller cannot complete the transmission of a large number of channels, and the transmission using the CPU requires a lot of CPU time. The dedicated DMA applied to the navigation system on chip(SoC) supports the data movement of the navigation channel of the whole system and the whole frequency point. After testing and verification, the clock cycle required by the DMA to move the same channel number of data is one-third of the CPU One, effectively improving the efficiency of the CPU. Low-power optimization technology is used in the design, after optimization, the dynamic power consumption of the DMA module is reduced to 15% of the original.
Key words : navigation；SoC；DMA
0 引言
隨著社會的發展，衛星導航已經廣泛應用到人類社會的很多方面，如無人機、物聯網、車輛導航以及物流等[1]，對導航定位的精度要求也越來越高。目前的導航SoC主要采用CPU來完成導航模塊的數據搬移工作，隨著導航系統和頻點的增加，搬移大量導航通道的數據將占用CPU大量的時間。而且CPU頻繁地輪詢檢測各個通道的狀態將使CPU的低功耗設計變得極為復雜。梁科等人設計了一款通用DMA，該DMA能有效提高數據傳輸效率，但是它最多支持8個通道，無法滿足導航應用要求[2]。張路煜等人設計的DMA使用了專用數據通路，雖然避開了AHB總線，能進行多路并行傳輸，但是會使SoC內部時序復雜[3]。本文設計了一種專用于導航SoC的DMA，它能高效的完成大量通道的數據搬移[4-11]。
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作者信息:
秦 爽1，2，李 健1，楊 穎1，陳 杰1
(1.中國科學院微電子研究所，北京100029；2.中國科學院大學，北京100049)
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