DMA简介：

AXI 直接存储器访问 (AXI DMA) IP 提供高带宽直接存储器 AXI4 存储器映射和 AXI4-Stream IP 接口之间的访问。它SG模式还可以从中央处理中卸载数据移动任务基于处理器的系统中的单元 (CPU)。初始化、状态和管理寄存器是通过 AXI4-Lite 从接口访问。图说明了功能核心的组成。

1、系统内存和stream目标之间的主要高速 DMA 数据移动是通过 AXI4 Read Master 到 AXI MM2S Stream Master，以及 AXI S2MM Stream Slave 到 AXI4 写入主机。 AXI DMA 还支持多达 16 个多通道的数据移动 SG模式下的 MM2S 和 S2MM 路径。

2、MM2S 通道和 S2MM 通道独立运行。 AXI DMA 提供 4 KB 地址边界保护，自动突发分区，以及提供能力使用几乎全部带宽功能将多个传输请求排队 AXI4-Stream 总线。此外，AXI DMA 提供字节级数据重新对齐允许内存读写从字节偏移位置开始。

3、MM2S 通道支持 AXI 控制流，用于将用户应用程序数据发送到目标 IP。对于 S2MM 通道，提供 AXI 状态流用于接收用户来自目标 IP 的应用程序数据。

4、可选的 SG Engine 从系统中获取和更新缓冲区描述符存储器通过 AXI4 SG 读/写主接口。可选描述符提供排队以最大化主要数据吞吐量。

SG模式描述：

本节定义了 S2MM（接收）和 MM2S（传输）Scatter Gather 的字段 AXI DMA 何时配置为分散/聚集模式的描符。描述符由 8 个 32 位基本字和 0 或 5 个用户应用程序字组成。描述符有之后对 64 位地址的支持和对用户应用程序数据的支持。多种的通过帧开始和帧结束标志支持每个数据包的描述符。完成状态和完成时中断也包括在内。缓冲区长度可以描述每个描述符最多 8 MB 的数据缓冲区。需要两个描述符链两种数据传输方向，MM2S和S2MM。

AXI DMA框图

AXI DMA 结构框图

引脚描述：

补充重点描述：

s_axi_lite_*：上位机通过此接口配置AXI DMA的内部寄存器。
m_axi_mm2s_* ：上位机到DMA的写通道，传输的是上位机需要写入到外设的数据。
m_axi_s2mm_*：上位机到DMA的读通道，传输的是外设写入上位机的数据：即上位机从外设读取的数据。
m_axis_mm2s_*：DMA到外设的写通道，DMA通过此通道将上位机的数据写入外设。
s_axis_s2mm_*：DMA到外设的读通道，DMA通过此通道读取外设需要传给上位机的数据。
m_axis_mm2s_cntrl_*：DMA配置外设的控制通道（未使用）
s_axis_s2mm_sts_*：DMA读取外设的状态通道（未使用）
m_axi_sg_*：SG模式下的读写内存映射的通道

AXI DMA寄存器内存地址映射

SG模式

Scatter Gather 描述符

SG模式下典型的系统连接结构

SG DMA使用流程

SG模式：

AXI DMA 操作需要一个内存驻留数据结构，其中包含 DMA 列表要执行的操作。这个指令列表被组织成所谓的一个描述符链。每个描述符都有一个指向下一个要处理的描述符的指针。这链中的最后一个描述符然后指向链中的第一个描述符。

Scatter Gather 操作允许使用多个描述符来描述一个数据包。此功能的典型用途是允许从以下位置存储或获取标头来自另一个位置的内存和有效载荷数据。利用的软件应用程序这可以提高吞吐量。为了描述缓冲区描述符链中的数据包，开始帧位 (TXSOF) 和帧结束位 (TXEOF) 被利用。当 DMA 获取一个 TXSOF 位设置的描述符，则触发数据包的开始。包继续获取后续描述符，直到它获取具有 TXEOF 位设置的描述符。

在接收 (S2MM) 通道上，当开始接收数据包时，AXI DMA 标记带有 RXSOF 的描述符，向软件表明与此关联的数据缓冲区描述符包含数据包的开头。如果正在接收的数据包以字节为单位更长计数超过描述符中指定的数量，下一个描述符缓冲区用于存储接收数据包的剩余部分。这个获取和存储过程一直持续到整个接收数据包已传输。结束时正在处理的描述符接收到的数据包由 AXI DMA 标记，RXEOF=1。这表明软件认为与此描述符相关的缓冲区包含数据包的结尾。