基于SoC总线的IP核封装研究

发布时间：2020-03-23 19:45

【摘要】：IP(Intellectual Property)核技术的采用极大提高了SoC(System on Chip)的开发效率,而片上总线(On-Chip Bus)的选择和IP核封装是实现IP核与芯片连接的关键步骤。由于目前片上总线标准众多,因而研究基于SoC总线的IP核封装和封装规范对于IP核集成问题的解决提供一种思路。本课题是国家高技术研究发展计划项目(863计划)“家庭网络核心SoC平台和整体解决方案”(项目编号2003AA1Z111O)的一个子课题。本文在研究多种SoC总线标准的基础上,深入研究ARM公司的AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线协议,并且以AMBA总线为例,以实际IP核封装为参考,研究基于SoC总线的IP核封装。同时也提出了基于AMBA总线的IP核封装规范。本文首先介绍了选题的背景和研究意义,分析IP核互联策略概念和国内外研究动态,介绍了“863”课题中的整体解决方案、IP核及SoC概念。然后从IP核互联策略入手,重点阐述了目前比较流行的片上总线规范和总线接口标准,随后对AMBA总线作详细介绍。在对UART和I~2C总线控制器IP核研究的基础上,详述了基于AMBA APB总线的IP核封装过程,提出基于APB总线从设备的IP核封装规范。随后,从理论角度研究基于AMBA AHB总线的IP核的封装问题,并以Wishbone总线从设备IP核为例,给出封装电路的有限状态机模型,并分不同情况给出了基于AHB总线从设备的IP核封装规范。最后对本课题的工作进行了总结,分析了研究中存在的问题,并对今后研究工作进行了展望。
【图文】：

工作原理图

行配置和扩展，能够实现硬件集成真正的即插即用，允许系统集成根据应用需要选择最好的PI核和互联机制。OCP为PI核设计提供了解决可配置性和接口的较好办法，实现了IP核与系统集成的Socket接口，能够做到核的模块化和即插即用特性。OCP协议使PI核与系统的接口与Pl核的功能无关，设计人员不需要了解核内部也能利用它进行系统设计。OCP接口允许设计者根据不同的目的配置接口，包括接口的数据宽度、交换的握手协议等，在SOC设计中可以裁剪核的功能，降低设计复杂性，减小面积，同时满足SoC的要求;OCP接口还保持核在集成到系统的过程中自身完全不被改变，就是说在总线宽度、总线频率或电气负载有变化时核保持不变。使用OCP接口的设计可以交付即插即用的模块，同时支持核的开发与系统设计并行，节省设计时间。OCP定义两个通信实体间点到点的接口。其中一个实体作为通信的主体(Master)，另一个作为从体(Slave)。只有Masrer可以发命令，Slave响应Master的命令，接收或发送数据。封装接口模块必须担当每个连接实体的对应端，当连接实体是Masetr时，封装接口模块就作为对应的Slvae;当连接实体是Slvae时，，封装接口模块作Master。

总线,硬件实现,虚拟器件,握手协议

图2.13VC之间透过芯片总线的传送CI标准中功能最为简单且所需硬件实现面积最小，它可用来当作V对点传送的接口，也用于连接在总线上VC与VC传送的接口。PVII(BasieVCI)的子集合，而BVCI功能又为AVCI(AdvaneedVCIPVCI接口中，发起方虚拟器件(VCInitiator)和目标方虚拟器件(V过握手协议(Handshakeprotoeol)来进行请求(Request)及响数据传送(如图2.14)。这种握手协议(Handshkaeprotoeol)仅单的控制线路即可达成，即va一sd(vAL)和Aeknowledge(AeK)。图2.14PV引透过握手完成VC间点对点的数据传送
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TN405.94;TP336

【参考文献】