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基于不同总线协议的DMA控制器研究进展
1
作者
任小龙
杨延飞
+4 位作者
王立涵
严登辉
张浩
李飞飞
李连碧
《半导体技术》
北大核心
2025年第2期117-126,共10页
随着计算机技术的飞速发展,对大规模数据传输和处理效率的要求越来越高。直接存取存储(DMA)控制允许设备和存储器之间直接进行高速数据传输,有效提升了数据传输效率,因而得到广泛的研究。综述了基于不同总线架构的DMA控制器的研究进展...
随着计算机技术的飞速发展,对大规模数据传输和处理效率的要求越来越高。直接存取存储(DMA)控制允许设备和存储器之间直接进行高速数据传输,有效提升了数据传输效率,因而得到广泛的研究。综述了基于不同总线架构的DMA控制器的研究进展。首先,在分析传统中央处理器(CPU)传输数据局限性的基础上,阐述了DMA控制器与总线结合的重要性。其次,重点探讨了基于高级微控制器总线架构(AMBA)和高速外设部件互连标准(PCIe)两种常用总线协议的DMA控制器的研究进展,从频率、传输速率、功耗等方面进行性能比较和分析总结,并在此基础上展望了未来基于这两种总线协议的DMA技术的发展方向。最后,介绍了基于其他总线协议的DMA控制器的研究进展,在分析其性能优势的基础上为新型DMA控制器设计提供新思路。
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关键词
直接存取存储(DMA)控制器
高级微控制器总线架构(AMBA)
高级高性能总线(AHB)
高级可拓展接口(AXI)总线
高速外设部件互连标准(
pcie
)总线
CoreConnect总线
片内总线(ICB)
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职称材料
中标麒麟下基于PCIe总线的时统板驱动实现
被引量:
2
2
作者
刘丽霞
孙昆
+1 位作者
张力
李之乾
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第S02期130-134,共5页
时统板作为保证时间同步的板卡在装备系统上有着重要的应用,具有高精度、小型化特点。外设部件互连高速串行标准(PCIe)总线有效提高了数据传输的速率和质量,因此基于PCIe总线的时统板能保证时间同步的可靠性。在中标麒麟操作系统下实现P...
时统板作为保证时间同步的板卡在装备系统上有着重要的应用,具有高精度、小型化特点。外设部件互连高速串行标准(PCIe)总线有效提高了数据传输的速率和质量,因此基于PCIe总线的时统板能保证时间同步的可靠性。在中标麒麟操作系统下实现PCIe时统板驱动,设计了使用时统板定时给本地时间校时的服务。通过对比直接读取时统板时间与读取被时统板定时校准的本地时间的误差,说明了所设计的时统板驱动稳定和有效;同时,拓展了时统板应用。
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关键词
外设部件互连高速串行标准
中标麒麟
LINUX
时统板
驱动
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职称材料
基于PCIE密码模块在可信平台上的研究
3
作者
黄海瑞
徐金甫
+1 位作者
章轶
张文超
《计算机工程与设计》
北大核心
2017年第3期616-620,625,共6页
为满足密码模块在可信平台上的应用需求,采用高速通信接口PCI-Express与密码模块连接,从应用层到硬件层进行三点改进:在应用层中,创建密码服务函数动态库;在系统层中,对设备驱动程序进行功能扩展(实现多用户机制);在硬件层中,对传输的...
为满足密码模块在可信平台上的应用需求,采用高速通信接口PCI-Express与密码模块连接,从应用层到硬件层进行三点改进:在应用层中,创建密码服务函数动态库;在系统层中,对设备驱动程序进行功能扩展(实现多用户机制);在硬件层中,对传输的数据进行命令包格式封装。密码模块以DMA(directional memory access)块传输方式读取数据,实现多用户操作。实验结果表明,密码算法处理速度达到了预期的吞吐率。
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关键词
密码服务
外围设备接口(
pcie
)
密码模块
可信平台
多用户
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职称材料
银河麒麟系统下基于缓存队列的CAN驱动设计与实现
被引量:
2
4
作者
刘丽霞
刘志鹏
+1 位作者
张力
李之乾
《计算机工程与设计》
北大核心
2024年第10期3170-3176,共7页
为使基于FPGA的CAN功能在国产操作系统上得以应用,提出一种在银河麒麟操作系统下基于缓存队列的CAN驱动设计与实现方法。在目前主流的银河麒麟V10操作系统下,利用Linux下PCIe设备驱动架构,设计并实现基于FPGA的国产CAN驱,实现CAN发送、...
为使基于FPGA的CAN功能在国产操作系统上得以应用,提出一种在银河麒麟操作系统下基于缓存队列的CAN驱动设计与实现方法。在目前主流的银河麒麟V10操作系统下,利用Linux下PCIe设备驱动架构,设计并实现基于FPGA的国产CAN驱,实现CAN发送、接收通信功能。使用缓存队列解决CAN使用的SJA1000协议中硬件接收缓存有限可能造成的丢包问题。对比测试结果表明,提出的CAN驱动满足通信应用,性能稳定,无丢包发生。实现成果可以转化为第三方库丰富操作系统内核驱动库。
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关键词
区域网络控制
驱动
现场可编程门阵列
周边设备高速连接标准
接收缓存
操作系统
通信
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职称材料
嵌入式异构智能计算系统的PCIe总线传输带宽优化
5
作者
喻绪邦
吴济文
+2 位作者
夏宏
莫昊
赵二虎
《计算机应用》
2025年第9期2913-2918,共6页
近年来随着人工智能(AI)技术的发展,深度学习算法和专用AI处理器芯片已日益广泛地应用于边缘端和物端数据信号处理系统,如何在赋能系统高智能计算能力的同时,实现异构处理器之间高带宽、低延时的数据传输,已成为亟须解决的核心技术之一...
近年来随着人工智能(AI)技术的发展,深度学习算法和专用AI处理器芯片已日益广泛地应用于边缘端和物端数据信号处理系统,如何在赋能系统高智能计算能力的同时,实现异构处理器之间高带宽、低延时的数据传输,已成为亟须解决的核心技术之一。因此,设计一种集成寒武纪MLU220芯片、国产飞腾FT2000/4型CPU和Xilinx XC7K325T现场可编程门阵列(FPGA)的嵌入式异构智能计算系统,系统异构处理器之间采用PCIe(Peripheral Component Interconnect express)总线实现高速互联与数据传输。此外,提出一种Linux下的PCIe总线Scatter-Gather DMA(Direct Memory Access)传输优化技术,通过基于双缓冲的预取技术和基于工作队列的中断处理,有效提高CPU与FPGA异构处理器之间的PCIe总线数据传输带宽。系统图像传输测试结果表明,CPU与FPGA异构处理器之间的PCIe2.0 X4总线传输10张2048×1024灰度图像数据时,所提系统在DMA双通道上的读写速率分别达到了1610 MB/s和1655 MB/s,为PCIe2.0 X4总线理论带宽值的81%和83%,验证了所设计系统的实用性和先进性。
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关键词
pcie
总线
异构计算系统
Scatter-Gather
DMA
DMA多通道
图像传输
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职称材料
第三代I/O总线结构(3GIO)的研究
6
作者
戴浩
徐美华
+1 位作者
冉峰
陈章进
《上海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
2003年第2期118-122,共5页
从PCI局部总线的局限出发,介绍一种最新的计算机总线标准3GIO,重点叙述了3GIO的技术突破和先进特性,对基于3GIO的PC内部数据传输作了技术分析,对3GIO总线标准的应用作出了预测.
关键词
同边器件互连
PCI局部总线
第三代输入/输出总线
计算机总线标准
3GIO
数据传输
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职称材料
题名
基于不同总线协议的DMA控制器研究进展
1
作者
任小龙
杨延飞
王立涵
严登辉
张浩
李飞飞
李连碧
机构
西安工程大学理学院
苏州飞盈微电子有限公司
出处
《半导体技术》
北大核心
2025年第2期117-126,共10页
基金
等离子体物理国家重点实验室项目(6142A04230302)
陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-196)
+2 种基金
陕西数理基础科学研究项目(22JSY030,22JSY012)
陕西省教育厅服务地方专项(22JC033)
西安工程大学博士科研启动基金(BS1419)。
文摘
随着计算机技术的飞速发展,对大规模数据传输和处理效率的要求越来越高。直接存取存储(DMA)控制允许设备和存储器之间直接进行高速数据传输,有效提升了数据传输效率,因而得到广泛的研究。综述了基于不同总线架构的DMA控制器的研究进展。首先,在分析传统中央处理器(CPU)传输数据局限性的基础上,阐述了DMA控制器与总线结合的重要性。其次,重点探讨了基于高级微控制器总线架构(AMBA)和高速外设部件互连标准(PCIe)两种常用总线协议的DMA控制器的研究进展,从频率、传输速率、功耗等方面进行性能比较和分析总结,并在此基础上展望了未来基于这两种总线协议的DMA技术的发展方向。最后,介绍了基于其他总线协议的DMA控制器的研究进展,在分析其性能优势的基础上为新型DMA控制器设计提供新思路。
关键词
直接存取存储(DMA)控制器
高级微控制器总线架构(AMBA)
高级高性能总线(AHB)
高级可拓展接口(AXI)总线
高速外设部件互连标准(
pcie
)总线
CoreConnect总线
片内总线(ICB)
Keywords
direct memory access(DMA)controller
advanced microcontroller
bus
architecture(AMBA)
advanced high-performance
bus
(AHB)
advanced extensible interface(AXI)
bus
high speed
peripheral
component
interconnect
express
(PCle)
bus
CoreConnect
bus
internal chip
bus
(ICB)
分类号
TN79 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
中标麒麟下基于PCIe总线的时统板驱动实现
被引量:
2
2
作者
刘丽霞
孙昆
张力
李之乾
机构
北京计算机技术及应用研究所
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023年第S02期130-134,共5页
文摘
时统板作为保证时间同步的板卡在装备系统上有着重要的应用,具有高精度、小型化特点。外设部件互连高速串行标准(PCIe)总线有效提高了数据传输的速率和质量,因此基于PCIe总线的时统板能保证时间同步的可靠性。在中标麒麟操作系统下实现PCIe时统板驱动,设计了使用时统板定时给本地时间校时的服务。通过对比直接读取时统板时间与读取被时统板定时校准的本地时间的误差,说明了所设计的时统板驱动稳定和有效;同时,拓展了时统板应用。
关键词
外设部件互连高速串行标准
中标麒麟
LINUX
时统板
驱动
Keywords
peripheral
component
interconnect
express
(
pcie
)
Neokylin
Linux
timing board
driver
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于PCIE密码模块在可信平台上的研究
3
作者
黄海瑞
徐金甫
章轶
张文超
机构
信息工程大学密码工程学院专用芯片设计教研室
南昌陆军指挥学院
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2017年第3期616-620,625,共6页
文摘
为满足密码模块在可信平台上的应用需求,采用高速通信接口PCI-Express与密码模块连接,从应用层到硬件层进行三点改进:在应用层中,创建密码服务函数动态库;在系统层中,对设备驱动程序进行功能扩展(实现多用户机制);在硬件层中,对传输的数据进行命令包格式封装。密码模块以DMA(directional memory access)块传输方式读取数据,实现多用户操作。实验结果表明,密码算法处理速度达到了预期的吞吐率。
关键词
密码服务
外围设备接口(
pcie
)
密码模块
可信平台
多用户
Keywords
cryptographic service
peripheral
component
interface
express
(
pcie
)
cryptographic module
trusted platform
multi-user
分类号
TP311.56 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
银河麒麟系统下基于缓存队列的CAN驱动设计与实现
被引量:
2
4
作者
刘丽霞
刘志鹏
张力
李之乾
机构
中国航天科工集团第二研究院七〇六所
[
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2024年第10期3170-3176,共7页
文摘
为使基于FPGA的CAN功能在国产操作系统上得以应用,提出一种在银河麒麟操作系统下基于缓存队列的CAN驱动设计与实现方法。在目前主流的银河麒麟V10操作系统下,利用Linux下PCIe设备驱动架构,设计并实现基于FPGA的国产CAN驱,实现CAN发送、接收通信功能。使用缓存队列解决CAN使用的SJA1000协议中硬件接收缓存有限可能造成的丢包问题。对比测试结果表明,提出的CAN驱动满足通信应用,性能稳定,无丢包发生。实现成果可以转化为第三方库丰富操作系统内核驱动库。
关键词
区域网络控制
驱动
现场可编程门阵列
周边设备高速连接标准
接收缓存
操作系统
通信
Keywords
controller area network(CAN)
driver
field programmable gate array
peripheral
component
interconnect
express
(
pcie
)
reception cache
operating system
communication
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
嵌入式异构智能计算系统的PCIe总线传输带宽优化
5
作者
喻绪邦
吴济文
夏宏
莫昊
赵二虎
机构
华北电力大学控制与计算机工程学院
出处
《计算机应用》
2025年第9期2913-2918,共6页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023JC007)
中国科学院技术支撑人才项目
北航杭州创新研究院钱江实验室开放基金资助项目(2020-Y8-A-023)。
文摘
近年来随着人工智能(AI)技术的发展,深度学习算法和专用AI处理器芯片已日益广泛地应用于边缘端和物端数据信号处理系统,如何在赋能系统高智能计算能力的同时,实现异构处理器之间高带宽、低延时的数据传输,已成为亟须解决的核心技术之一。因此,设计一种集成寒武纪MLU220芯片、国产飞腾FT2000/4型CPU和Xilinx XC7K325T现场可编程门阵列(FPGA)的嵌入式异构智能计算系统,系统异构处理器之间采用PCIe(Peripheral Component Interconnect express)总线实现高速互联与数据传输。此外,提出一种Linux下的PCIe总线Scatter-Gather DMA(Direct Memory Access)传输优化技术,通过基于双缓冲的预取技术和基于工作队列的中断处理,有效提高CPU与FPGA异构处理器之间的PCIe总线数据传输带宽。系统图像传输测试结果表明,CPU与FPGA异构处理器之间的PCIe2.0 X4总线传输10张2048×1024灰度图像数据时,所提系统在DMA双通道上的读写速率分别达到了1610 MB/s和1655 MB/s,为PCIe2.0 X4总线理论带宽值的81%和83%,验证了所设计系统的实用性和先进性。
关键词
pcie
总线
异构计算系统
Scatter-Gather
DMA
DMA多通道
图像传输
Keywords
peripheral
component
interconnect
express
(
pcie
)
bus
heterogeneous computing system
Scatter-Gather DMA(Direct Memory Access)
DMA multi-channel
image transmission
分类号
TP368.1 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
第三代I/O总线结构(3GIO)的研究
6
作者
戴浩
徐美华
冉峰
陈章进
机构
上海大学机械电子工程与自动化学院
出处
《上海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
2003年第2期118-122,共5页
文摘
从PCI局部总线的局限出发,介绍一种最新的计算机总线标准3GIO,重点叙述了3GIO的技术突破和先进特性,对基于3GIO的PC内部数据传输作了技术分析,对3GIO总线标准的应用作出了预测.
关键词
同边器件互连
PCI局部总线
第三代输入/输出总线
计算机总线标准
3GIO
数据传输
Keywords
PCI(
peripheral
component
interconnect
)
PCI
express
3GIO
分类号
TP336 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于不同总线协议的DMA控制器研究进展
任小龙
杨延飞
王立涵
严登辉
张浩
李飞飞
李连碧
《半导体技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
中标麒麟下基于PCIe总线的时统板驱动实现
刘丽霞
孙昆
张力
李之乾
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
3
基于PCIE密码模块在可信平台上的研究
黄海瑞
徐金甫
章轶
张文超
《计算机工程与设计》
北大核心
2017
0
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职称材料
4
银河麒麟系统下基于缓存队列的CAN驱动设计与实现
刘丽霞
刘志鹏
张力
李之乾
《计算机工程与设计》
北大核心
2024
2
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职称材料
5
嵌入式异构智能计算系统的PCIe总线传输带宽优化
喻绪邦
吴济文
夏宏
莫昊
赵二虎
《计算机应用》
2025
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职称材料
6
第三代I/O总线结构(3GIO)的研究
戴浩
徐美华
冉峰
陈章进
《上海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
2003
0
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职称材料
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