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%。
中图分类号： TN492
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200909
中文引用格式： 秦爽，李健，杨颖，等. 应用于导航SoC的专用DMA的设计[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200909
中文引用格式： 秦爽，李健，杨颖，等. 应用于导航SoC的专用DMA的设计[J].电子技术应用，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
随着社会的发展，卫星导航已经广泛应用到人类社会的很多方面，如无人机、物联网、车辆导航以及物流等[1]，对导航定位的精度要求也越来越高。目前的导航SoC主要采用CPU来完成导航模块的数据搬移工作，随着导航系统和频点的增加，搬移大量导航通道的数据将占用CPU大量的时间。而且CPU频繁地轮询检测各个通道的状态将使CPU的低功耗设计变得极为复杂。梁科等人设计了一款通用DMA，该DMA能有效提高数据传输效率，但是它最多支持8个通道，无法满足导航应用要求[2]。张路煜等人设计的DMA使用了专用数据通路，虽然避开了AHB总线，能进行多路并行传输，但是会使SoC内部时序复杂[3]。本文设计了一种专用于导航SoC的DMA，它能高效的完成大量通道的数据搬移[4-11]。
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作者信息:
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)
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