AMBA總線 SoC 系統(tǒng)IP核的即插即用研究
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OCP-IP跟AMBA總線的通信通過設(shè)計2個狀態(tài)機來實現(xiàn)，1個用于接收AMBA總線上的流水?dāng)?shù)據(jù)，1個用于發(fā)送接收的數(shù)據(jù)并以O(shè)CP標準的方式發(fā)送。接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)機編碼如下：
H_CTRL_PHASE1用于存儲第1級流水指令，H_CTRL_PHASE2用于存儲第2級流水指令，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖5所示。當(dāng)AMBA總線上發(fā)出第1個讀寫指令，狀態(tài)機進入H_CTRL_PHASE1狀態(tài)，并將第1個讀寫指令轉(zhuǎn)換成OCP命令。因為AMBA總線是基于流水的操作，所以第2條指令的發(fā)出不需要等第1條指令執(zhí)行結(jié)束。這時候，狀態(tài)機進入H_CTRL_PHASE2狀態(tài)，并將此指令存儲起來，等OCP命令執(zhí)行結(jié)束立即將此存儲的指令轉(zhuǎn)換成OCP命令。這時如果AMBA總線上再次發(fā)出第3條指令，則狀態(tài)機進入H_CTRL_PHASE1狀態(tài)，并存儲此指令。
發(fā)送接收到的數(shù)據(jù)的狀態(tài)機編碼如下：
狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖6所示。當(dāng)接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)機接收到AMBA總線上的命令時，狀態(tài)機讓OCP接口進入第1個讀寫操作狀態(tài)，即READl狀態(tài)或者WRITE1 狀態(tài)。如果AMBA總線上有持續(xù)的流水操作命令，狀態(tài)機進入READ2狀態(tài)或者WRITE2狀態(tài)，即在AMBA流水操作的條件下，以1結(jié)尾的狀態(tài)的下一個狀態(tài)一定是以2結(jié)尾的狀態(tài)，反之以2結(jié)尾的狀態(tài)的下一個狀態(tài)一定是以1結(jié)尾的狀態(tài)。
3 OCP-IP標準封裝軟件設(shè)計
OCP是一種IP的標準，但不僅僅是IP的接口和數(shù)據(jù)的交換方式，還規(guī)定了IP的配置、端口等信息，即所謂的OCP配置文件。讀取OCP配置文件中的內(nèi)容，就可以知道此IP對應(yīng)的OCP接口的性能，從而對總線上的接口進行配置，進而實現(xiàn)IP的即插即用。雖然IP的功能是多樣的，總線的數(shù)據(jù)交互方式也是多樣的，但OCP接口的時序是固定的。這樣就可以通過設(shè)計軟件提取IP的端口信息，并自動生成相應(yīng)的OCP接口模塊。該封裝軟件運行流程如圖7所示。用戶的 IP可以直接掛在該SOC平臺上進行驗證，同時也可以直接集成到其他帶有OCP接口的SoC系統(tǒng)中去，加快IP的驗證和系統(tǒng)的設(shè)計。
封裝軟件采用MFC(微軟基礎(chǔ)類庫)來編寫。通過設(shè)計用戶界面，用戶只要輸入IP的時鐘、地址、數(shù)據(jù)、讀寫控制信號等，就可以自動生成1個OCP的接口，以及標準的配置文件，從而實現(xiàn)IP的即插即用以及IP的統(tǒng)一管理。
結(jié) 語
OCP是免費的基于點對點傳輸?shù)腎P核的標準協(xié)議，可重配置以及可擴展性很強，可以實現(xiàn)真正意義上的IP核即插即用，減少SoC系統(tǒng)設(shè)計的時間。本文討論了OCP-IP的協(xié)議與特點，設(shè)計了基于AMBA總線的OCP-IP接口，提出了一種IP自動封裝的方法，為IP核的集成和管理帶來極大的方便。
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