基于SOPC的串口通信DMA传输的实现【毕业论文】

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1、本科毕业设计（20届）基于SOPC的串口通信DMA传输的实现摘要计算机发展到今天，DMA已不再用于内存到内存的数据传送，因为CPU速度非常快，做这件事，比用DMA控制还要快，但要在适配卡和内存之间传送数据，仍然是非DMA莫属。一旦控制器初始化完成，数据开始传送，DMA就可以脱离CPU，独立完成数据传送。直接内存访问（DMA）是现代计算机和微处理器的一种访问技术，其功能是允许在计算机的某些硬件子系统来访问读取或写入中央处理单元独立系统内存，而不需要CPU。串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通

2、信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。本课题要求利用SOPC技术，以DMA传输方式接收外部串口设备发送的数据并保存到SDRAM存储器中，通过使用串口调试工具来查看数据传输是否正确。关键词：DMA；CPU；串口通信；计算机AbstractComputerdevelopmenttoday,DMAisnolongerusedformemorytomemorydatatransfer,becausetheCPUspeedisveryfast,doitfasterthanDMAcontrol,buttheadapter

3、cardandtransferdatabetweenmemory,isstillnoneotherthanthenon-DMA.Oncethecontrollerisinitialized,datatransferstarts,DMAtobefreedfromtheCPU,independentlyofdatatransmission.Directmemoryaccess(DMA)isafeatureofmoderncomputersandmicroprocessorsthatallowscertainhardwaresubsystemswithin

4、thecomputertoaccesssystemmemoryforreadingand/orwritingindependentlyofthecentralprocessingunit.Serialcommunicationmeansbetweentheperipheralandthecomputer,thedatasignalline,ground,controllines,datatransmissionbydigitalmeansofcommunication.Thislineofcommunicationdatausedlessinthel

5、ong-distancecommunicationcansavecommunicationscosts,butthetransmissionspeedlowerthanparalleltransmission.TherequirementsofthesubjectusingSOPCtechnologytoDMAtransfertheexternalserialdevicetoreceivedatasentandsavedtoSDRAMmemory,usingbyserialdebuggingtoolstoviewdataiscorrect.KeyWo

6、rds:DMA;CPU;SerialCommunication;computer目录1引言11.1数据传输概述11.2本文研究的意义22串口通信协议与DMA传输原理32.1串口通信概述32.2DMA的传输原理32.3使用DMA时需要注意的问题42.4DMA的应用53SOPC技术与NIOS软核63.1SOPC技术63.2Nios软核64QUARTUS软件与FPGA器件84.1QuartusⅡ简介84.2QuartusⅡ设计向导84.3FPGA的基本特点95.设计思路分析116硬件设计126.1创建QuartusII开发环境126.2创建SOPC系统并添

7、加IP组件126.3生成NiosII系统186.4创建顶层模块并添加PLL模块196.5集成NiosII系统到QuartusII工程217软件设计与程序代码238结论25致谢27参考文献281引言1.1数据传输概述数据源和数据宿之间传送数据的过程，也称数据通信。数据是信息的一种载体，能由计算机处理的数字、符号和字母等。数据传输是信息传输的一种形式，主要指与计算机有关的信息传输。数据源和数据在同一机内，即计算机外部设备与处理部件之间的数据交换，称为机内传输[1]。常用的方法有四种。①程序传送：利用程序中的指令控制外部设备与处理部件交换数据。②程序中断传

8、送：由需要与处理部件交换数据的外部设备向处理部件发出中断请求，处理部件响应中断请求，暂停执行原来的程序，利用