基于SoC的音頻IP模塊設計

隨著(zhù)集成電路設計技術(shù)和深亞微米制造技術(shù)的發(fā)展，集成電路已進(jìn)入了片上系統時(shí)代。由于SoC結構極其復雜，對于設計者而言，數百萬(wàn)門(mén)規模的系統級芯片設計不可能一切從頭開(kāi)始，隨著(zhù)集成電路設計技術(shù)的發(fā)展，IP核的開(kāi)發(fā)己成為不可忽視的發(fā)展趨勢，它的出現為SoC的實(shí)現和發(fā)展提供了基礎。IP稱(chēng)之為知識產(chǎn)權，它可以認為是封裝在硬件設計中的可重復利用的軟件，就功能而言，IP核可以定義為SoC的基本電路功能塊又稱(chēng)為內核，可由用戶(hù)或專(zhuān)用IC公司或獨立的公司開(kāi)發(fā)而成，IP核的顯著(zhù)特點(diǎn)是具有重用性。鑒于SoC系統設計者很難獨自開(kāi)發(fā)、維護和移植所有必須的IP核，所以在Soc設計中必然要用到第3方的IP核，當IP核被轉移到用戶(hù)設計與制造工藝中時(shí)，IP核被重復利用了，具有自主知識產(chǎn)權的IP核的復用是Soc設計中解決設計層次、產(chǎn)品成本、設計周期和降低風(fēng)險的關(guān)鍵環(huán)節是SoC設計中的關(guān)鍵技術(shù)。IP核重復利用可以提高設計能力，節省設計人員可以縮短上市時(shí)間，更好的利用現有的工藝技術(shù)，降低成本。基于此筆者設計了基于SoC的音頻接口IP模塊。

1 APB與IIS總線(xiàn)
APB(Advanced Peripheral Bus)是AMBA(Advanced Microcontrollel Bus Architectrure)組成部分，是用于低功耗和減少接口復雜度而設計的。APB用于帶寬，低速，低性能要求，無(wú)管線(xiàn)操作的外圍設備。APB總線(xiàn)操作包括Setup和Enable兩個(gè)狀態(tài)。其中APB讀操作只需在Enable狀態(tài)數據有效，寫(xiě)操作要求寫(xiě)數據在整個(gè)寫(xiě)操作期間保持有效。
APB協(xié)議規定每個(gè)傳輸只與時(shí)鐘上升沿相關(guān)。這就使APB外圍設備很容易被集成在設計之中，特點(diǎn)如下：
(1)在高頻操作的性能改進(jìn)；
(2)獨立的脈沖時(shí)鐘；
(3)靜態(tài)時(shí)鐘分析比較簡(jiǎn)單，因為用單時(shí)鐘沿觸發(fā)；
(4)自測試邏輯插入沒(méi)有特別的條件需要考慮；
(5)在A(yíng)SIC庫中有性能很好的上升沿寄存器；
APB狀態(tài)機，如圖1所示。

APB這3個(gè)狀態(tài)描述如下：
IDLE：默認初始狀態(tài)。
Setup：當有一個(gè)傳輸請求，總線(xiàn)將進(jìn)入Setup狀態(tài)，當PSELx，信號被選擇?？偩€(xiàn)只在Setup狀態(tài)停留一個(gè)周期，并將在時(shí)鐘的上升沿進(jìn)入Enable狀態(tài)。