视频采集中DMA控制的流横式接口设计

(2)数据流的传输
用DMA来搬运数据不仅速度非常快，而且整个操作不需要CPU的干预，可把CPU从繁重的数据传送中解放出来。DMA控制器将数据从源地址空间传输到目的地址空间，数据源或目的地可以是Avalon从外设(一个固定地址)，也可以是存储器的一段地址范围。对DMA控制器的使用，需要Nios II处理器对源地址和目的地址进行初始化配置，同时也要预先给定传输长度以及传输模式等。本系统使用了Altera公司提供的HAL DMA设备驱动程序。该驱动程序把DMA传输抽象成两种数据通道：数据发送通道和数据接收通道，如图6所示。

如此，便可通过Nios II用软件控制DMA以流模式进行数据传输，具体搬运的数据路径如图7所示。其中缓冲区1是采集数据的源缓冲区。缓冲区2是传输后显示缓冲区，缓冲区3是处理缓冲区。对视频的处理不是本文讨论的范围，故这里只将原图像传回。

(3)流模式接口的硬件设计
对流模式接口的硬件设计实际上就是把上述四口SDRAM控制器封装成一个Avalon自定制组件，且这个组件的其中两端口满足流模式读写规范。根据Avalon总线流模式传输规范，该自定制外设需要设置dataavailable、readyfordata信号有效表示已经准备好流模式传输，同时接收主设备发出clk、read／write、chipse-lect等信号，并根据这些信号对上述FIFO进行数据的存取。以下给出了该接口的部分Verilog HDL代码(u9、u10为FIFO的端口信号连接情况)：

(4)数据路径的软件控制
作为自定义的组件，除了硬件接口以外，还需要编写驱动层软件(固件)。SoPC Builder生成的外设信息都保存在system．h文件里，固件的编写主要是基于这个文件信息。