AMBA总线SoC系统IP核的即插即用研究

文章摘要：2 基于AMBA总线的OCP接口设计AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线规范是ARM公司设计的一种用于高性能嵌入式系统的总线标准。 AMBA总线规范是开放标准，通过ARM公司的授权就可以免费获得。它独立于处理器和制造工艺技术，增强了各种应用中的外设和系统IP核单元的可重用性。2.0版AMBA标准定义了3组总线：AHB(AMBA高性能总线)、ASB(AMBA系统总线)、和APB(AMBA外设总线)。AHB总线应用于要求高速度高带宽的系统。本文以AHB总线为例，说明OCPIP如何集成到SoC系统总线上。AMBA总线基本传输时序如图3

AMBA总线SoC系统IP核的即插即用研究,标签：接口技术,微机原理与接口技术,http://www.88dzw.com

　　2  基于AMBA总线的OCP接口设计

　　AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线规范是ARM公司设计的一种用于高性能嵌入式系统的总线标准。 AMBA总线规范是开放标准，通过ARM公司的授权就可以免费

　　获得。它独立于处理器和制造工艺技术，增强了各种应用中的外设和系统IP核单元的可重用性。2.0版AMBA标准定义了3组总线：AHB(AMBA高性能总线)、ASB(AMBA系统总线)、和APB(AMBA外设总线)。AHB总线应用于要求高速度高带宽的系统。本文以AHB总线为例，说明OCPIP如何集成到SoC系统总线上。AMBA总线基本传输时序如图3所示。HCLK表示AMBA系统时钟，HADDR[31∶0]表示32位地址总线，HWDATA[31∶0]表示32位写操作时的数据总线，HREADY是AMBA总线的读写状态信号（状态为低电平时，表示一次读写操作完成），HRDATA[31∶0]表示读操作时的数据总线。

　　图3  AMBA总线基本传输时序

　　OCPIP核的功能是可裁剪的，即OCPIP的大部分信号都是可选择的。根据核的功能，选择使用不同的信号。OCP协议*有三大类型号：数据流信号（dataflow signals）、边带信号（sideband）、测试信号（test signals）。数据流信号主要包括：基本信号（ basic signals）、简单扩展信号（simple extensions signals）、突发扩展信号（burst extensions signals）和线程扩展信号（thread extensions signals）。边带信号主要包括：复位（Reset）、中断（Interrupt）、错误（Error）等信号。测试信号主要包括用于支持扫描（Scan）、时钟控制和IEEE 1149.1（JTAG）的信号。此处用到的OCP信号包括：Reset（复位）、Clk（时钟）、EnableClk（时钟使能）、MAddr（地址）、MCmd（命令）、MData（数据）、SCmdAccept（命令接受）、SData（Slave数据）、SResp（操作成功标志）。简单的OCP读写时序如图4所示。Request Phase表示请求阶段，Response Phase表示响应阶段。A处由系统Master发出1个WR写命令，并给出地址A1和数据D1。随即Slave发出命令接受响应ScmdAccept，此处一个周期完成了一个写周期操作，不需要Slave给出写操作成功响应。C处系统Master发出一个RD读命令，并给出要读取的地址A2。Slave随即给出命令接受响应信号SCmdAccept，在下一个时钟周期D处Slave给出要读取的数据D2并在Slave响应信号SResp上给出读操作成功标志DVA。此处读操作用了2个时钟周期。

　　图4  OCP读写时序

　　OCPIP跟AMBA总线的通信通过设计2个状态机来实现，1个用于接收AMBA总线上的流水数据，1个用于发送接收的数据并以OCP标准的方式发送。接收数据的状态机编码如下：

　　parameterH_IDLE = 2’b00;

　　parameterH_CTRL_PHASE1 = 2’b01;

　　parameterH_CTRL_PHASE2 = 2’b10;

　　H_CTRL_PHASE1用于存储第1级流水指令，H_CTRL_PHASE2用于存储第2级流水指令,其状态转移图如图5所示。当AMBA总线上发出第1个读写指令，状态机进入H_CTRL_PHASE1状态，并将第1个读写指令转换成OCP命令。因为AMBA总线是基于流水的操作，所以第2条指令的发出不需要等第1条指令执行结束。这时候，状态机进入H_CTRL_PHASE2状态，并将此指令存储起来，等OCP命令执行结束立即将此存储的指令转换成OCP命令。这时如果AMBA总线上再次发出第3条指令，则状态机进入H_CTRL_PHASE1状态，并存储此指令。

上一页  [1] [2] [3]  下一页