AMBA總線 SoC 系統(tǒng)IP核的即插即用研究

OCP-IP跟AMBA總線的通信通過設(shè)計(jì)2個(gè)狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，1個(gè)用于接收AMBA總線上的流水?dāng)?shù)據(jù)，1個(gè)用于發(fā)送接收的數(shù)據(jù)并以O(shè)CP標(biāo)準(zhǔn)的方式發(fā)送。接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)機(jī)編碼如下：

H_CTRL_PHASE1用于存儲(chǔ)第1級(jí)流水指令，H_CTRL_PHASE2用于存儲(chǔ)第2級(jí)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(gè)讀寫指令，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入H_CTRL_PHASE1狀態(tài)，并將第1個(gè)讀寫指令轉(zhuǎn)換成OCP命令。因?yàn)锳MBA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(shí)候，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入H_CTRL_PHASE2狀態(tài)，并將此指令存儲(chǔ)起來，等OCP命令執(zhí)行結(jié)束立即將此存儲(chǔ)的指令轉(zhuǎn)換成OCP命令。這時(shí)如果AMBA總線上再次發(fā)出第3條指令，則狀態(tài)機(jī)進(jìn)入H_CTRL_PHASE1狀態(tài)，并存儲(chǔ)此指令。

發(fā)送接收到的數(shù)據(jù)的狀態(tài)機(jī)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(jī)接收到AMBA總線上的命令時(shí)，狀態(tài)機(jī)讓OCP接口進(jìn)入第1個(gè)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(jī)進(jìn)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(gè)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(gè)狀態(tài)一定是以1結(jié)尾的狀態(tài)。

3 OCP-IP標(biāo)準(zhǔn)封裝軟件設(shè)計(jì)

OCP是一種IP的標(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)行配置，進(jìn)而實(shí)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(shí)序是固定的。這樣就可以通過設(shè)計(jì)軟件提取IP的端口信息，并自動(dòng)生成相應(yīng)的OCP接口模塊。該封裝軟件運(yùn)行流程如圖7所示。用戶的 IP可以直接掛在該SOC平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)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(yàn)證和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

封裝軟件采用MFC(微軟基礎(chǔ)類庫)來編寫。通過設(shè)計(jì)用戶界面，用戶只要輸入IP的時(shí)鐘、地址、數(shù)據(jù)、讀寫控制信號(hào)等，就可以自動(dòng)生成1個(gè)OCP的接口，以及標(biāo)準(zhǔn)的配置文件，從而實(shí)現(xiàn)IP的即插即用以及IP的統(tǒng)一管理。

結(jié) 語

OCP是免費(fèi)的基于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸?shù)腎P核的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可重配置以及可擴(kuò)展性很強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的IP核即插即用，減少SoC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)間。本文討論了OCP-IP的協(xié)議與特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于AMBA總線的OCP-IP接口，提出了一種IP自動(dòng)封裝的方法，為IP核的集成和管理帶來極大的方便。