一种可暂停的低功耗DMA控制器设计及验证

作     者：苏皇滨 林伟 林伟峰 SU Huangbin;LIN Wei;LIN Weifeng

作者机构：福州大学物理与信息工程学院福州350000 

出 版 物：《电子与封装》 (Electronics & Packaging)

年 卷 期：2024年第24卷第3期

页      面：69-74页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主　　题：DMA控制器 低功耗设计 暂停指令 时钟门控技术 覆盖率驱动验证 通用验证方法学 

摘      要：通过分析直接内存存取(DMA)控制器的工作原理和主要功耗来源,发现其在空闲状态时依然存在功耗较高的问题,为了解决空闲状态功耗损失问题以及满足DMA控制器实际传输过程中可能出现的暂停需求,提出了一种可暂停的低功耗DMA控制器设计方案。采用自适应时钟控制机制,通过加入时钟门控技术,根据DMA数据传输需求动态调整时钟,使DMA引擎模块功耗降低了62%。针对暂停需求,采用了一种可暂停的控制策略,通过加入暂停指令,实现对DMA传输的实时暂停和恢复,提高了DMA控制器的灵活性。为了保证DMA控制器功能的正确性和完备性,采用基于覆盖率驱动验证(CDV)的验证策略,划分DMA控制器的功能点,针对每个功能点编写测试用例,搭建通用验证方法学(UVM)仿真验证平台,进行大量随机测试和定向测试,给出了测试的结果以及完整的覆盖率分析结果。