AMBA總線(xiàn) SoC 系統IP核的即插即用研究

OCP-IP跟AMBA總線(xiàn)的通信通過(guò)設計2個(gè)狀態(tài)機來(lái)實(shí)現，1個(gè)用于接收AMBA總線(xiàn)上的流水數據，1個(gè)用于發(fā)送接收的數據并以OCP標準的方式發(fā)送。接收數據的狀態(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)轉移圖如圖5所示。當AMBA總線(xiàn)上發(fā)出第1個(gè)讀寫(xiě)指令，狀態(tài)機進(jìn)入H_CTRL_PHASE1狀態(tài)，并將第1個(gè)讀寫(xiě)指令轉換成OCP命令。因為AMBA總線(xiàn)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條指令執行結束。這時(shí)候，狀態(tài)機進(jìn)入H_CTRL_PHASE2狀態(tài)，并將此指令存儲起來(lái)，等OCP命令執行結束立即將此存儲的指令轉換成OCP命令。這時(shí)如果AMBA總線(xiàn)上再次發(fā)出第3條指令，則狀態(tài)機進(jìn)入H_CTRL_PHASE1狀態(tài)，并存儲此指令。

發(fā)送接收到的數據的狀態(tài)機編碼如下：

狀態(tài)轉移圖如圖6所示。當接收數據的狀態(tài)機接收到AMBA總線(xiàn)上的命令時(shí)，狀態(tài)機讓OCP接口進(jìn)入第1個(gè)讀寫(xiě)操作狀態(tài)，即READl狀態(tài)或者WRITE1 狀態(tài)。如果AMBA總線(xiàn)上有持續的流水操作命令，狀態(tài)機進(jìn)入READ2狀態(tài)或者WRITE2狀態(tài)，即在A(yíng)MBA流水操作的條件下，以1結尾的狀態(tài)的下一個(gè)狀態(tài)一定是以2結尾的狀態(tài)，反之以2結尾的狀態(tài)的下一個(gè)狀態(tài)一定是以1結尾的狀態(tài)。

3 OCP-IP標準封裝軟件設計

OCP是一種IP的標準，但不僅僅是IP的接口和數據的交換方式，還規定了IP的配置、端口等信息，即所謂的OCP配置文件。讀取OCP配置文件中的內容，就可以知道此IP對應的OCP接口的性能，從而對總線(xiàn)上的接口進(jìn)行配置，進(jìn)而實(shí)現IP的即插即用。雖然IP的功能是多樣的，總線(xiàn)的數據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(guò)設計軟件提取IP的端口信息，并自動(dòng)生成相應的OCP接口模塊。該封裝軟件運行流程如圖7所示。用戶(hù)的 IP可以直接掛在該SOC平臺上進(jìn)行驗證，同時(shí)也可以直接集成到其他帶有OCP接口的SoC系統中去，加快IP的驗證和系統的設計。

封裝軟件采用MFC(微軟基礎類(lèi)庫)來(lái)編寫(xiě)。通過(guò)設計用戶(hù)界面，用戶(hù)只要輸入IP的時(shí)鐘、地址、數據、讀寫(xiě)控制信號等，就可以自動(dòng)生成1個(gè)OCP的接口，以及標準的配置文件，從而實(shí)現IP的即插即用以及IP的統一管理。

結 語(yǔ)

OCP是免費的基于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸的IP核的標準協(xié)議，可重配置以及可擴展性很強，可以實(shí)現真正意義上的IP核即插即用，減少SoC系統設計的時(shí)間。本文討論了OCP-IP的協(xié)議與特點(diǎn)，設計了基于A(yíng)MBA總線(xiàn)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(lái)極大的方便。