通过FPGA 来保证数据的高速处理，同时以ARM 作为主要的芯片负责控制整个系统。ARM+FPGA的组合，正是融合了两者优点，可以实现更高速的数据传输。

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要工作

本课题的主要工作便是基于ZYNQ硬件电路板（ZedBoard）实现FPGA与ARM之间的通信，通过研究数据存储和数据传输的原理及方法，设计实验，并用Vivado软件编程实现该方案，最后将代码下载至ZedBoard开发板进行调试和验证。

第一章为引言。主要说明了论文的背景以及国内外研究现状。

第二章先介绍了整个设计过程中使用的EDA设计工具和平台。之后说明了ZYNQ-7000的结构和组成，PS内部数据传输的重要器件DMA控制器的原理和DMA控制器在ZYNQ-7000上的具体运用方法，最后介绍了ZYNQ-7000数据存储的三种存储控制接口。

第三章说明了整个实验的原理，DMA环路的设计和通过Vivado软件的硬件电路设计。以及实验中的通过SDK设计的处理器内部程序的原理和程序的设计。最后描述了DMA环路实验的实验结果及分析。

2 开发工具平台和数据存储传输原理

2．1 开发工具和平台

Vivado设计套件，是Xilinx 公司发行的集成设计软件工具。包括高度集成的设计环境和新一代从系统到IC级的工具，这也是一个基于AMBA AXI4 互联规范、IP-XACT IP封装元数据、工具命令语言(TCL)以及其它有助于根据客户需求量身定制设计流程并符合业界标准的开放式环境[8]。Xilinx发行的Vivado 工具把各类可编程技术结合在一起，能够扩展多种等效ASIC门的设计，是操作FPGA的便利工具。

ZedBoard开发板中含有ZYNQ-7000扩展式处理平台，是Xilinx发行的低成本开发板。在这个开发板上可以运行基于Linux，Android，Windows等系统设计的程序[9]。此外，可扩展接口使得用户可以直接访问ARM处理器和可编程逻辑。 ZYNQ-7000 扩展式处理平台将ARM处理系统和与FPGA结合在一起，使得双方的优点结合，通过两者的分工，足以完成各种各样的设计。

基于在ZYNQ-7000上实现FPGA与ARM之间的通信，必须先了解ZYNQ器件的结构和功能。要掌握数据传输的过程，必须学习重要的传输控制工具 DMA控制器。要研究数据存储的原理及方法，必须了解ZYNQ器件所包括的三种存储控制器：DDR控制器、Quad‐SPI控制器、静态存储控制器。要设计电路并实现，必须学习Xilinx公司的Vavido 软件和Verilog语言。最后才能将生成的代码下载至ZedBoard开发板，并在Vivado中的SDK中进行调试和验证。

2．2 ZYNQ-7000的基本组成

ZYNQ-7000 系列芯片主要由两部分组成：处理系统（PS）和可编程逻辑（PL）