專利名稱：一種amba ahb總線實現(xiàn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種AMBA AHB總線實現(xiàn)方法及裝置。 半導(dǎo)體工藝的進步和集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，使得在單一芯片上集成整個 系統(tǒng)的功能部件成為可能，目前SoC設(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)今集成電路的主流。上市時間 (Time-to-Market)的要求越來越苛刻，為縮短設(shè)計和驗證周期，基于IP (Intellectual Property)復(fù)用的設(shè)計方法已經(jīng)在SoC設(shè)計中得到廣泛采用。片上總線(On Chip Bus)作 為SoC集成系統(tǒng)的互連結(jié)構(gòu)，解決了各個IP功能模塊間的相互通信問題，包括數(shù)據(jù)格式、時 序、協(xié)議等方面。主流的SoC片上總線技術(shù)使用國際上公開通用的總線結(jié)構(gòu)，比較成熟的主 要有ARM公司的AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture)總線、IBM公司的 CoreCo皿ect總線等。 ARM公司在嵌入式微處理器領(lǐng)域內(nèi)取得的巨大成功，使得基于AMBA的總線結(jié)構(gòu) 成為嵌入式SoC領(lǐng)域最為廣泛采用的總線架構(gòu)，已成為業(yè)界的事實標(biāo)準(zhǔn)。集成到嵌入式系 統(tǒng)芯片上的IP模塊具有AMBA總線接口 ，豐富的IP庫是基于AMBA總線結(jié)構(gòu)的嵌入式SoC 的巨大優(yōu)勢。AMBA總線規(guī)定了三種總線標(biāo)準(zhǔn)AHB(Advanced High-performance Bus)、 ASB (Advanced System Bus)和APB (Advanced Peripheral Bus)。隨著系統(tǒng)芯片規(guī)模的不 斷擴大，需要在單一芯片上集成越來越多功能部件，如何在系統(tǒng)時序越來越復(fù)雜的情況下， 盡量降低關(guān)鍵時序路徑的延遲，達(dá)到芯片高頻率下的時序收斂成為當(dāng)前主流系統(tǒng)芯片設(shè)計 的重要挑戰(zhàn)。 為了解決上述的技術(shù)問題，提供了種AMBA AHB總線實現(xiàn)方法及裝置，其目的在于， 縮短通過AHB的時序路徑，方便達(dá)到總線高頻率下的時序收斂，在此前提下盡量控制邏輯 復(fù)雜度，維持低延遲的AHB傳輸和較小的設(shè)計面積。 本發(fā)明提供了一種AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，在AHB總線選通邏輯控制單元與主設(shè) 備之間設(shè)置AHB總線橋接器，用于實現(xiàn)訪存AHB總線的時序收斂；AHB總線選通邏輯控制單 元包括地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器，仲裁器與地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用 器分別連接。 對于寫交易，AHB總線橋接器寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號，寫數(shù)據(jù)以及地址 和控制信號；AHB總線橋接器將寄存的地址和控制信號，或者寫數(shù)據(jù)以及地址和控制信號 發(fā)送到AHB總線供從設(shè)備采集； 對于讀交易，AHB總線橋接器寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號；AHB總線橋接器 將寄存的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線供從設(shè)備采集，并將從設(shè)備返回的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到 主設(shè)備。 在主設(shè)備發(fā)出一次單個寫交易時執(zhí)行如下步驟
背景技術(shù)：
發(fā)明內(nèi)容
步驟11， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次寫交易后，寄存地址和控制信號；
步驟12，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備 將寫數(shù)據(jù)保持，AHB總線橋接器寄存寫數(shù)據(jù)； 步驟13， AHB總線橋接器將寄存后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備 采集； 步驟14， AHB總線橋接器將寄存后的寫數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上供從設(shè)備采集，從而實 現(xiàn)一次寫交易。 在主設(shè)備發(fā)出一次單個讀交易時執(zhí)行如下步驟 步驟21， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次讀交易后，寄存地址和控制信號；
步驟22， AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)； 步驟23， AHB總線橋接器將寄存后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備 采集； 步驟24，從設(shè)備返回讀數(shù)據(jù)后，AHB總線橋接器寄存該讀數(shù)據(jù)； 步驟25， AHB總線橋接器將寄存后的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到主設(shè)備，從而實現(xiàn)一次讀交易。 在主設(shè)備發(fā)出一次突發(fā)寫交易時執(zhí)行如下步驟 步驟31， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次突發(fā)寫交易后寄存第1個地址和控 制信號； 步驟32，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備 將第1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和控制信號保持并寄存該寫數(shù)據(jù)以及第2個地 址和控制信號，將寄存的第1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；
步驟33， AHB總線橋接器將寄存的該第1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和 控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第2個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第 3個地址和控制信號保持； 步驟34，對于第n-l個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地址和控制信號，AHB總線橋 接器將寄存的第n-2個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n-l個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供 從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第n-l個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地址和控制信號保持； n > 4， n為自然數(shù)，第n個地址不是最后一個地址； 步驟35， AHB總線橋接器通知主設(shè)備保持最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié) 束信息并寄存最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信息，將最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù) 據(jù)和寫交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，寫交易結(jié)束。
在主設(shè)備發(fā)出一次定長突發(fā)讀交易時執(zhí)行如下步驟 步驟41， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次定長突發(fā)讀交易后寄存第1個地址 和控制信號； 步驟42，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備 將第2個地址和控制信號保持并寄存該第2個地址和控制信號，將寄存的第1個地址和控 制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；啟動定時器，預(yù)設(shè)定時器的值為3 ;
步驟43， AHB總線橋接器寄存從設(shè)備返回的第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1 個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從 設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第3個地址和控制信號保持，寄存第3個地址和控制信號；
步驟44， AHB總線橋接器寄存從設(shè)備返回的第2個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第2 個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第3個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從 設(shè)備采集； 步驟45，定時器的值為1時，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第4個地址和讀交易結(jié) 束信息保持并寄存第4個地址和讀交易結(jié)束信息，將第4個地址和讀交易結(jié)束信息發(fā)送至 AHB總線供從設(shè)備采集； 步驟46，AHB總線橋接器接收到從設(shè)備發(fā)送的第4個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)后，將第4
個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備，讀交易結(jié)束。 在主設(shè)備發(fā)出一次不定長突發(fā)讀交易時執(zhí)行如下步驟 步驟51， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次定長突發(fā)讀交易后寄存第1個地址 和控制信號； 步驟52，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備 將第2個地址和控制信號保持并寄存該第2個地址和控制信號，將寄存的第1個地址和控 制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集； 步驟53， AHB總線橋接器寄存從設(shè)備返回的第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1 個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從 設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第3個地址和控制信號保持，寄存第3個地址和控制信號；
步驟54，對于第n個地址和控制信號，AHB總線橋接器將寄存的第n_l個地址和控 制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，通知主設(shè)備將第n個地址和控制信號保持并寄存該 第n個地址和控制信號，寄存從設(shè)備返回的第n-1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該讀數(shù)據(jù)發(fā)送 至主設(shè)備；n > 3， n為自然數(shù)，第n個地址不是最后一個地址； 步驟55， AHB總線橋接器通知主設(shè)備保持最后一個地址和讀交易結(jié)束信息并寄存 最后一個地址和讀交易結(jié)束信息，將最后一個地址和讀交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從 設(shè)備采集；在接收到從設(shè)備發(fā)送的對應(yīng)于最后一個地址的讀數(shù)據(jù)后，AHB總線橋接器將該 對應(yīng)于最后一個地址的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備，讀交易結(jié)束。 當(dāng)一個主設(shè)備發(fā)起一個不定長突發(fā)傳輸開始，如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)小于16，則仲 裁器保持對該主設(shè)備的授權(quán)；當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)達(dá)到16拍時，仲裁器重新進行AHB總線仲 裁。 當(dāng)從設(shè)備的數(shù)量為一個以上時，AHB總線選通邏輯控制單元還包括讀數(shù)據(jù)復(fù)用器， 讀數(shù)據(jù)復(fù)用器分別與解碼器、AHB總線橋接器以及從設(shè)備連接。 本發(fā)明提供了一種AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，包括AHB總線橋接器，該AHB總線橋 接器設(shè)置在AHB總線選通邏輯控制單元與主設(shè)備之間，用于實現(xiàn)訪存AHB總線的時序收斂； AHB總線選通邏輯控制單元包括地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器，仲裁器與地址和控 制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器分別連接。 AHB總線橋接器，用于在寫交易時寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號，寫數(shù)據(jù)以及 地址和控制信號；將寄存的地址和控制信號，或者寫數(shù)據(jù)以及地址和控制信號發(fā)送到AHB 總線供從設(shè)備采集； AHB總線橋接器，用于在讀交易時寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號；將寄存的 地址和控制信號發(fā)送到AHB總線供從設(shè)備采集，并將從設(shè)備返回的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到主設(shè)備。
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AHB總線橋接器，用于在在主設(shè)備發(fā)出一次單個寫交易時，寄存地址和控制信號； 進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將寫數(shù)據(jù)保持，AHB總線橋接器寄 存寫數(shù)據(jù)；將寄存后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備采集；將寄存后的寫數(shù) 據(jù)發(fā)送到總線上供從設(shè)備采集，從而實現(xiàn)一次寫交易。 AHB總線橋接器，用于在主設(shè)備發(fā)出一次單個讀交易時寄存地址和控制信號；進 行總線申請并得到授權(quán)；將寄存后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備采集；從 設(shè)備返回讀數(shù)據(jù)后，AHB總線橋接器寄存該讀數(shù)據(jù)；將寄存后的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到主設(shè)備，從而 實現(xiàn)一次讀交易。 AHB總線橋接器，用于在主設(shè)備發(fā)出一次突發(fā)寫交易時寄存第1個地址和控制信 號；進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以 及第2個地址和控制信號保持并寄存該寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和控制信號，將寄存的第1 個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；將寄存的該第1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以 及第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第2個地址對應(yīng) 的寫數(shù)據(jù)以及第3個地址和控制信號保持；對于第n-1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地 址和控制信號，將寄存的第n-2個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n-1個地址和控制信號發(fā)送至 AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第n-l個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地址和控制 信號保持；n > 4， n為自然數(shù)，第n個地址不是最后一個地址；通知主設(shè)備保持最后一個地 址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信息并寄存最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信息， 將最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，寫交易結(jié) 束。 AHB總線橋接器，用于在主設(shè)備發(fā)出一次定長突發(fā)讀交易時寄存第1個地址和控 制信號；進行總線申請并得到授權(quán)后，通知主設(shè)備將第2個地址和控制信號保持并寄存該 第2個地址和控制信號，將寄存的第1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集； 啟動定時器，預(yù)設(shè)定時器的值為3 ;寄存從設(shè)備返回的第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1 個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從 設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第3個地址和控制信號保持，寄存第3個地址和控制信號；寄存 從設(shè)備返回的第2個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第2個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將 寄存的第3個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；定時器的值為1時，AHB總線 橋接器通知主設(shè)備將第4個地址和讀交易結(jié)束信息保持并寄存第4個地址和讀交易結(jié)束信 息，將第4個地址和讀交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；接收到從設(shè)備發(fā)送的第 4個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)后，將第4個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備，讀交易結(jié)束。
AHB總線橋接器，用于在主設(shè)備發(fā)出一次不定長突發(fā)讀交易時寄存第1個地址和 控制信號；進行總線申請并得到授權(quán)后，通知主設(shè)備將第2個地址和控制信號保持并寄存 該第2個地址和控制信號，將寄存的第1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集； 寄存從設(shè)備返回的第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè) 備；將寄存的第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第3個 地址和控制信號保持，寄存第3個地址和控制信號；對于第n個地址和控制信號，將寄存的 第n-1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，通知主設(shè)備將第n個地址和控制 信號保持并寄存該第n個地址和控制信號，寄存從設(shè)備返回的第n-1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；n > 3， n為自然數(shù)，第n個地址不是最后一個地址；通知主設(shè) 備保持最后一個地址和讀交易結(jié)束信息并寄存最后一個地址和讀交易結(jié)束信息，將最后一 個地址和讀交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；在接收到從設(shè)備發(fā)送的對應(yīng)于最 后一個地址的讀數(shù)據(jù)后，AHB總線橋接器將該對應(yīng)于最后一個地址的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備， 讀交易結(jié)束。 當(dāng)一個主設(shè)備發(fā)起一個不定長突發(fā)傳輸開始，如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)小于16，則仲 裁器保持對該主設(shè)備的授權(quán)；當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)達(dá)到16拍時，仲裁器重新進行AHB總線仲 裁。 當(dāng)從設(shè)備的數(shù)量為一個以上時，AHB總線選通邏輯控制單元還包括讀數(shù)據(jù)復(fù)用器，
讀數(shù)據(jù)復(fù)用器分別與解碼器、AHB總線橋接器以及從設(shè)備連接。 本發(fā)明能夠控制邏輯復(fù)雜度，維持低延遲的AHB傳輸和較小的設(shè)計面積。本發(fā)明根據(jù)AMBA AHB總線協(xié)議規(guī)定的總線交易信號時序，實現(xiàn)了一種將AHB總線
上所有地址，控制及數(shù)據(jù)信號寄存的機制，從而將潛在的AHB總線上超長時序路徑截斷，方
便達(dá)到時序收斂，使得AHB可以在更高的頻率下工作。 還實現(xiàn)了一種突發(fā)傳輸交易重新生成的機制，使得在將總線信號寄存的前提下維 持低延遲AHB傳輸，根據(jù)AMBA AHB總線協(xié)議對AHB主設(shè)備發(fā)出的突發(fā)傳輸交易的地址進行 自動計算，并進行IK地址邊界檢查。 還實現(xiàn)了一定的仲裁機制，保證同一個AHB主設(shè)備在AHB總線上的交易連續(xù)16拍 突發(fā)傳輸不被打斷。


圖1為以UniBus64為高速訪存總線的SoC整體結(jié)構(gòu)圖； 圖2為一般的AMBA AHB總線模塊結(jié)構(gòu)圖； 圖3為UniBus64的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖； 圖4為Reg_Brige模塊設(shè)計的輸入輸出信號； 圖5為Reg_Bridge模塊處理單個寫交易的時序說明； 圖6為Reg_Brige模塊處理單個讀交易的時序說明； 圖7為Reg_Bridge模塊處理突發(fā)寫交易的時序說明； 圖8為Reg_Bridge模塊處理定長突發(fā)讀交易的時序說明； 圖9為Reg_Bridge模塊處理不定長突發(fā)讀交易的時序說明。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)描述。 本發(fā)明涉及的系統(tǒng)芯片就是一個面向多功能應(yīng)用的主流系統(tǒng)芯片應(yīng)用設(shè)計，采 用了 AHB+APB作為整體總線架構(gòu)，其中高速訪存總線AHB (UniBus64)負(fù)責(zé)執(zhí)行處理器 (UniCore-II)和圖形/圖像處理模塊(UniGFX)高速訪存操作，高速系統(tǒng)總線AHB(32位 AHB)負(fù)責(zé)處理器配置外圍設(shè)備以及高性能外圍設(shè)備訪存操作，低速外圍總線APB提供低帶 寬的接口 ，連接低性能外圍設(shè)備。高速系統(tǒng)總線AHB和低速外圍總線APB之間通過AHB2APB 橋接器進行連接和通信。
而在AMBA 2. 0AHB協(xié)議中提出傳統(tǒng)的AHB總線模塊設(shè)計中，AHB主設(shè)備(Master) 和AHB從設(shè)備(Slave)之間的信號交互一般只經(jīng)過一個多選器，在總線上沒有進行寄存，因 此總線的最大時鐘頻率由主設(shè)備內(nèi)部總線信號延遲、總線延遲以及從設(shè)備內(nèi)部總線延遲3 個部分的和決定，這成為達(dá)到本發(fā)明涉及的高速訪存總線(UniBus64)達(dá)到訪存低延遲，時 序收斂到高時鐘頻率的主要瓶頸。以往的專利例如美國專利7330911，實現(xiàn)了一種面向多 個AHB主設(shè)備訪問外圍設(shè)備的總線模塊設(shè)計，內(nèi)部采用線性緩存(Line Buffer)的形式緩 存總線信號可以實現(xiàn)主從設(shè)備之間總線信號時序路徑的截斷，將時序路徑分割成從注設(shè)備 到線性緩存以及線性緩存到從設(shè)備兩個部分，但是由于需要將AHB傳輸轉(zhuǎn)換成對線性緩存 的存取操作，使得該設(shè)計內(nèi)部控制邏輯復(fù)雜且訪問外設(shè)的延遲增加，再加上緩存本身會使 得設(shè)計本身的面積膨脹，從而增加設(shè)計實現(xiàn)成本。 本發(fā)明實現(xiàn)了一種優(yōu)化的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法及系統(tǒng)，在內(nèi)部用橋接器對于 AHB總線信號采用了簡單寄存機制優(yōu)化了時序，將原來處理器或者圖形/圖像處理模塊通 過總線直接到存儲控制器內(nèi)部的超長時序路徑以內(nèi)部橋接器為截斷點分割成兩個部分，在 額外增加的控制邏輯面積較小的前提下解決了高速訪存總線時序收斂到高時鐘頻率的難 題，并且在內(nèi)部實現(xiàn)了針對突發(fā)傳輸?shù)慕灰椎刂飞蓹C制以及仲裁機制保證了低延遲訪存 操作。 本發(fā)明提出了一種面向時序收斂的高速AMBA AHB總線實現(xiàn)方法及系統(tǒng)。
根據(jù)AMBA AHB總線協(xié)議規(guī)定的總線交易信號時序，實現(xiàn)了一種將AHB總線上所有 地址，控制及數(shù)據(jù)信號寄存的機制，從而將潛在的AHB總線上超長時序路徑截斷，方便達(dá)到 時序收斂，使得AHB可以在更高的頻率下工作。 還實現(xiàn)了一種突發(fā)傳輸交易重新生成的機制，使得在將總線信號寄存的前提下維 持低延遲AHB傳輸，根據(jù)AMBA AHB總線協(xié)議對AHB主設(shè)備發(fā)出的突發(fā)傳輸交易的地址進行 自動計算，并進行IK地址邊界檢查。 還實現(xiàn)了一定的仲裁機制，保證同一個AHB主設(shè)備在AHB總線上的交易連續(xù)16拍 突發(fā)傳輸不被打斷。 本發(fā)明實現(xiàn)的系統(tǒng)UniBus64主要包括對總線信號進行控制寄存處理以及交易傳 輸?shù)刂分匦律傻臉蚪悠髂K(以下簡稱Reg—Bridge)以及仲裁模塊(Arbiter)兩個部 分。 圖1為以UniBus64為高速訪存總線的SoC整體結(jié)構(gòu)圖，這是一個將自主開發(fā)的處 理器UniCore-II作為總線控制單元應(yīng)用于基于AMBA AHB總線架構(gòu)的系統(tǒng)芯片。在本發(fā)明 的實施例中，UniBus64負(fù)責(zé)執(zhí)行處理器UniCore-II和圖形圖像處理部件UniGFX訪存操作， 其工作頻率對整個系統(tǒng)芯片的訪存性能影響巨大。 在采用圖2所示的AMBA 2. OAHB協(xié)議規(guī)定的一般AMBA AHB總線模塊設(shè)計下，經(jīng) 過時序評估，在總線模塊內(nèi)部不對總線信號進行寄存處理的前提下，從UniCore-II到存儲 控制器內(nèi)部存在多條超長時序路徑，使得高速訪存總線無法達(dá)到高頻率600MHz下的時序 收斂。因此在本發(fā)明的實施例采用了如圖3所示結(jié)構(gòu)的UniBus64模塊設(shè)計，具體加入了 Reg—Bridge模塊對AHB總線上來自主從設(shè)備的輸入信號進行寄存，將原有的超長時序路徑 截斷，由此帶來的總線上的交易時序變化由Reg—Bridge內(nèi)部實現(xiàn)地址自動計算機制進行 處理。另外根據(jù)UniGFX的需要持續(xù)進行不定長突發(fā)傳輸訪存的特性，在仲裁機制上加入16拍連續(xù)突發(fā)傳輸交易不打斷的規(guī)則，保證了 UniBus64可以提供低延遲訪存支持。圖3中， 如果存在兩個以上的從設(shè)備，還需要設(shè)置讀數(shù)據(jù)復(fù)用器與解碼器，從設(shè)備將讀數(shù)據(jù)信號輸 入讀數(shù)據(jù)復(fù)用器，然后由讀數(shù)據(jù)復(fù)用器輸入Reg_Bridge模塊，同時需要設(shè)置解碼器對讀數(shù) 據(jù)信號進行解碼，讀數(shù)據(jù)復(fù)用器和解碼器可用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，如圖2中的讀數(shù)據(jù)復(fù)用器和 解碼器。 圖4為UniBus64模塊設(shè)計的輸入輸出信號示意，以下基于這些信號說明具體介紹 Reg_Bridge處理AHB協(xié)議中規(guī)定的各種交易的具體流程，其中根據(jù)AHB協(xié)議規(guī)定采用了計 數(shù)器設(shè)計實現(xiàn)了在突發(fā)傳輸中需要進行地址預(yù)生成的特性。下面的具體實施例中，地址信 息和控制信息同時出現(xiàn)。 對于主設(shè)備發(fā)出一次單個寫交易，如圖5所示，當(dāng)Reg—Bridge看到主設(shè)備發(fā)起 一次寫傳輸后(hwritejii為邏輯l)，在沒有總線授權(quán)的情況下則進行總線申請，同時將 hready—out置為邏輯l，使得主設(shè)備可以在下一周期將寫數(shù)據(jù)(hwdatajn)發(fā)出。Reg_ Bridge將hbusreq置為1進行總線申請，得到授權(quán)后(hgrant變?yōu)檫壿?)，將hready_out 置為邏輯O，讓主設(shè)備將寫數(shù)據(jù)保持。下一個周期，Reg—Bridge將寄存后的地址和控制信 號(haddr_out)發(fā)送到總線上，供從設(shè)備采集，同時監(jiān)視hready—s。如果hready_S為邏輯 l，說明從設(shè)備將地址和控制信號正確采集。下一個周期，Reg—Bridge將寄存后的數(shù)據(jù)信號 (hwdata—out)發(fā)送到總線上，供從設(shè)備采集，同時監(jiān)視hready—s。如果hready—s為邏輯1， 說明從設(shè)備將寫數(shù)據(jù)正確采集。至此，一次寫交易就成功地從主設(shè)備經(jīng)Reg—Bridge而到達(dá) 從設(shè)備。 對于主設(shè)備發(fā)出一次單個讀交易，如圖6所示，當(dāng)Reg—Bridge看到主設(shè)備發(fā)起 一次讀交易后(hwritejii為邏輯0)，在沒有總線授權(quán)的情況下準(zhǔn)備進行總線申請，同時將 hready_out置為邏輯1，告知主設(shè)備Reg_Bridge正確地寄存了地址和控制信號。然后Reg_ Bridge將hbusreq置為1進行總線申請，得到授權(quán)后(hgrant變?yōu)檫壿?)，將hready_out 置為邏輯O。下一個周期Reg—Bridge將寄存后的地址和控制信號(haddr_out)發(fā)送到總 線上，讓從設(shè)備采集，同時監(jiān)視hready_S。如果hready_S為邏輯1，說明從設(shè)備將地址和控 制信號正確采集。Reg_Bridge則監(jiān)視hready_S，如果hready_S為邏輯1，則說明從設(shè)備正 確返回了讀數(shù)據(jù)(hrdata—s)，對該讀數(shù)據(jù)進行寄存。下一個周期，Reg_Bridge將寄存后的 讀數(shù)據(jù)(hrdata_0ut)發(fā)送給主設(shè)備，并置hready_out為邏輯1，讓主設(shè)備采集該數(shù)據(jù)。這 樣， 一次讀交易就成功地從主設(shè)備經(jīng)Reg_Bridge而到達(dá)從設(shè)備，并從從設(shè)備經(jīng)Reg_Bridge 返回給主設(shè)備。 對于主設(shè)備發(fā)出一次突發(fā)寫交易，如圖7所示，當(dāng)Reg—Bridge看到主設(shè)備發(fā)起 一次寫交易后(hwritejii為邏輯l)，在沒有總線授權(quán)的情況下則準(zhǔn)備進行總線申請將 hbusreq置為邏輯1，同時將hready—out置為邏輯1，使得主設(shè)備可以在下一周期將寫數(shù)據(jù) (hwdata_m)和第二個地址(A+4)以及控制信號發(fā)出。然后Reg_Bridge維持hbusreq為邏輯 l，得到授權(quán)后(hgrant變?yōu)檫壿?)，將hready—out置為邏輯0，讓主設(shè)備將寫數(shù)據(jù)和第二 個地址以及控制信號保持。下一個周期，Reg—Bridge將寄存后的地址和控制信號(haddr_ out)發(fā)送到總線上，供從設(shè)備采集，同時監(jiān)視hready—s和主設(shè)備發(fā)出的地址和控制信號。 如果hready—s為邏輯1，說明從設(shè)備將地址和控制信號正確采集；同時由于主設(shè)備繼續(xù) 發(fā)出新的地址(A+4)以及控制信號，說明主設(shè)備需要繼續(xù)進行突發(fā)寫。下一個周期，Reg_Bridge將寄存后的數(shù)據(jù)信號和第二個地址信號(haddr—out)以及控制信號發(fā)送到總線上， 供從設(shè)備采集，同時監(jiān)視hready_s。如果hready_s為邏輯1，說明從設(shè)備將寫數(shù)據(jù)和第二 個地址信號以及控制信號正確采集，由于主設(shè)備繼續(xù)發(fā)出新的地址以及控制信號，表明需 要進行進一步的突發(fā)寫交易。直到主設(shè)備不再發(fā)出新的地址將控制信號置為IDLE，說明主 設(shè)備停止發(fā)送。最后，Reg—Bridge將剩余寫數(shù)據(jù)寫完。另外需要注意的是，對于不定長突 發(fā)寫交易，Reg_Bridge的處理過程和定長寫交易沒有什么區(qū)別，此處不再贅述。
對于主設(shè)備發(fā)出一次定長突發(fā)讀交易，如圖8所示，當(dāng)Reg—Bridge看到主設(shè)備 發(fā)起一次讀交易后(hwritejii為邏輯0)，在沒有總線授權(quán)的情況下準(zhǔn)備進行總線申請將 hbusreq置為邏輯1，同時將hready_out置為邏輯1，使得主設(shè)備可以在下一周期將第二個 地址(A+4)以及控制信號發(fā)出。Reg—Bridge維持hbusreq為邏輯l直到得到授權(quán)(hgrant =1)，同時將hready—out置為邏輯0，讓主設(shè)備將第二個地址和控制信號保持。下一個周 期Reg—Bridge將寄存后的地址和控制信號(haddr—out)發(fā)送到總線上，供從設(shè)備采集，并 仍然置hready—out為0，使得主設(shè)備依然保持第二個地址和控制信號；另外，利用hburst 信號來對計數(shù)器counter進行賦值，由于是4拍定長的突發(fā)傳輸，因此對counter賦初始值 3。同時，Reg_Bridge監(jiān)視hready_s，如果hready_s為邏輯1，說明從設(shè)備將地址和控制信 號正確采集。下一個周期，Reg—Bridge仍然將hready—out置為邏輯0，便主設(shè)備保持第二 個地址和控制信號，并根據(jù)hready_s的取值而接收從設(shè)備返回的數(shù)據(jù)，而對其進行寄存； 同時，利用haddrjii信號的寄存值產(chǎn)生第二個地址和控制信號(haddr—out)發(fā)送到總線上， 由于此時為定長突發(fā)傳輸，主設(shè)備繼續(xù)發(fā)出新的地址和控制信號且counter的取值不是1， 說明仍然有新的傳輸需要進行。下一個周期，Reg_Bridge將hready_out置為邏輯l，使得 主設(shè)備能夠得到數(shù)據(jù)。直到counter變?yōu)?，說明將最后一個地址和控制信號發(fā)送到總線 上。下一個周期，Reg—Bridge接受了最后一個讀數(shù)據(jù)。最后，Reg_Bridge將最后一個數(shù)據(jù) 發(fā)送給主設(shè)備，從而使整個交易結(jié)束。 對于主設(shè)備發(fā)出一次不定長突發(fā)讀交易，如圖9所示，由于不知道傳輸?shù)拈L度，所 以counter的取值無法預(yù)先確定，因此對不定長突發(fā)讀交易需要特殊處理。主設(shè)備發(fā)起交 易之后，若沒有總線授權(quán)，Reg—Bridge申請總線的操作上述與處理定長讀一致。Reg—Bridge 將寄存后的地址和控制信號(haddr—out)發(fā)送到總線上，供從設(shè)備采集，并仍然置hready— out為O，使得主設(shè)備依然保持第二個地址和控制信號；另外，利用hburst信號的寄存值 來對計數(shù)器counter進行賦值，由于是不定長的突發(fā)傳輸，因此對counter賦初始值1，并 維持為1直到主設(shè)備發(fā)出最后一拍地址，清為0。同時，Reg_Bridge監(jiān)視hready_S，如果 hready_S為邏輯1，說明從設(shè)備將地址和控制信號正確采集。下一個周期，Reg_Bridge仍 然將hready_0ut置為邏輯0，使主設(shè)備保持第二個地址和控制信號，并根據(jù)hready_s的取 值而接收從設(shè)備返回的數(shù)據(jù)，并對其進行寄存；同時，利用主設(shè)備發(fā)出的地址信號(haddr_ m)和控制信號寄存產(chǎn)生第二個地址和控制信號發(fā)送到總線上，由于此時為不定長突發(fā)傳輸 且主設(shè)備發(fā)出了新的地址和控制信號，說明仍然有后續(xù)傳輸需要進行。下一個周期Reg— Bridge將hready_0ut置為邏輯1 ，使得主設(shè)備可以得到數(shù)據(jù)并發(fā)出下一個交易。如此往復(fù)， 直到主設(shè)備不再發(fā)出新的地址，將地址和控制信號置為IDLE的狀態(tài)?？梢妼τ诓欢ㄩL讀交 易，一般情況下會向從設(shè)備多發(fā)出兩個交易。這兩個交易會被從設(shè)備看到，但對于主設(shè)備是 透明的。
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相對于傳統(tǒng)的不進行寄存的總線模塊設(shè)計，由上面的描述可知UniBus64對于每 一個寫交易(包括單個和突發(fā)傳輸)，在從設(shè)備隨時準(zhǔn)備好的理想條件下，會造成一個總線 周期的延遲。而對于每一個讀交易，則會造成兩個總線周期的延遲。在實際評測中，由于存 儲控制其一般對于每一個讀、寫交易的第一拍完成都需要有十幾到幾十個總線周期的等待 時間，因此，對于寫交易來說基本上不會造成額外的損失。而對于讀傳輸來說，一般也只會 在每一個交易的末尾增加一個周期的延遲。而采用了內(nèi)部寄存的機制，總線設(shè)計可以達(dá)到 高頻的時序收斂。因此，通過采用了優(yōu)化了的UniBus64設(shè)計，以總線周期為單位的傳輸延 遲沒有明顯變化的情況下，總線頻率得到了大幅度的增加，從而使得總線帶寬得到了很大 程度上的改善。 需要說明的是，Reg—Bridge不僅實現(xiàn)了在上述的定長和不定長讀突發(fā)傳輸中基于 計數(shù)器的突發(fā)傳輸?shù)刂飞蓹C制，對于AHB協(xié)議規(guī)定的回巻(Wrapping)突發(fā)讀交易中的地 址也實現(xiàn)了類似的地址生成機制，并且在整個機制中進行l(wèi)kB邊界的地址檢查。對于Reg— Bridge內(nèi)部地址生成的地址跨lkB邊界的情況，Reg_Bridge采用在總線上插入IDLE狀態(tài) 的方式保證了 Reg_Bridge發(fā)出的突發(fā)傳輸?shù)刂凡粫鏻kB邊界。 很多AHB主設(shè)備會發(fā)送不定長交易(non-defined burst)。而不定長交易對于總 線仲裁器(arbiter)來說，有多種處理機制，而如何處理能夠即保證主設(shè)備不被"餓死"，又 能夠保證不會因不定長傳輸而帶來不必要的延遲損失。在UniBus64的總線仲裁器設(shè)計中， 實施了一種保證突發(fā)傳輸16拍不被打斷的特殊仲裁機制。具體如下，當(dāng)一個主設(shè)備開始發(fā) 起一個不定長突發(fā)傳輸開始，arbiter會對成功完成的拍數(shù)進行計數(shù)，在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)小 于16的情況下，arbiter會保持對于該主設(shè)備的授權(quán)(維持其hgrant為邏輯1)。當(dāng)達(dá)到 16拍時，會根據(jù)總線的申請情況和優(yōu)先級重新仲裁。此時，原主設(shè)備可能失去總線授權(quán)(其 hgrant變?yōu)檫壿?)。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還 可以對以上內(nèi)容進行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由 權(quán)利要求書的范圍 確定的。
權(quán)利要求
一種AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，在AHB總線選通邏輯控制單元與主設(shè)備之間設(shè)置AHB總線橋接器，用于實現(xiàn)訪存AHB總線的時序收斂；AHB總線選通邏輯控制單元包括地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器，仲裁器與地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器分別連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，對于寫交易，AHB總線橋接器寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號，寫數(shù)據(jù)以及地址和控 制信號；AHB總線橋接器將寄存的地址和控制信號，或者寫數(shù)據(jù)以及地址和控制信號發(fā)送 到AHB總線供從設(shè)備采集；對于讀交易，AHB總線橋接器寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號；AHB總線橋接器將寄 存的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線供從設(shè)備采集，并將從設(shè)備返回的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到主設(shè) 備。
3. 如權(quán)利要求2所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，在主設(shè)備發(fā)出一次單個 寫交易時執(zhí)行如下步驟步驟11， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次寫交易后，寄存地址和控制信號； 步驟12，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將寫 數(shù)據(jù)保持，AHB總線橋接器寄存寫數(shù)據(jù)；步驟13， AHB總線橋接器將寄存后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備采集；步驟14， AHB總線橋接器將寄存后的寫數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上供從設(shè)備采集，從而實現(xiàn)一 次寫交易。
4. 如權(quán)利要求2所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，在主設(shè)備發(fā)出一次單個 讀交易時執(zhí)行如下步驟步驟21， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次讀交易后，寄存地址和控制信號； 步驟22， AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)；步驟23， AHB總線橋接器將寄存后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備采集；步驟24，從設(shè)備返回讀數(shù)據(jù)后，AHB總線橋接器寄存該讀數(shù)據(jù)；步驟25， AHB總線橋接器將寄存后的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到主設(shè)備，從而實現(xiàn)一次讀交易。
5. 如權(quán)利要求2所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，在主設(shè)備發(fā)出一次突發(fā) 寫交易時執(zhí)行如下步驟步驟31， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次突發(fā)寫交易后寄存第1個地址和控制信號；步驟32，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第 1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和控制信號保持并寄存該寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和 控制信號，將寄存的第1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；步驟33， AHB總線橋接器將寄存的該第1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和控制 信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第2個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第3個 地址和控制信號保持；步驟34，對于第n-1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地址和控制信號，AHB總線橋接器將寄存的第n-2個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n-l個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè) 備采集，并通知主設(shè)備將第n-l個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地址和控制信號保持；n > 4， n為自然數(shù)，第n個地址不是最后一個地址；步驟35， AHB總線橋接器通知主設(shè)備保持最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信 息并寄存最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信息，將最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和 寫交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，寫交易結(jié)束。
6. 如權(quán)利要求2所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，在主設(shè)備發(fā)出一次定長 突發(fā)讀交易時執(zhí)行如下步驟步驟41， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次定長突發(fā)讀交易后寄存第1個地址和控 制信號；步驟42，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第 2個地址和控制信號保持并寄存該第2個地址和控制信號，將寄存的第1個地址和控制信號 發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；啟動定時器，預(yù)設(shè)定時器的值為3 ;步驟43， AHB總線橋接器寄存從設(shè)備返回的第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1個地 址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備 采集，并通知主設(shè)備將第3個地址和控制信號保持，寄存第3個地址和控制信號；步驟44， AHB總線橋接器寄存從設(shè)備返回的第2個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第2個地 址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第3個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備 采集；步驟45，定時器的值為1時，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第4個地址和讀交易結(jié)束信 息保持并寄存第4個地址和讀交易結(jié)束信息，將第4個地址和讀交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB 總線供從設(shè)備采集；步驟46， AHB總線橋接器接收到從設(shè)備發(fā)送的第4個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)后，將第4個地 址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備，讀交易結(jié)束。
7. 如權(quán)利要求2所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，在主設(shè)備發(fā)出一次不定 長突發(fā)讀交易時執(zhí)行如下步驟步驟51， AHB總線橋接器發(fā)現(xiàn)主設(shè)備發(fā)起一次定長突發(fā)讀交易后寄存第1個地址和控 制信號；步驟52，AHB總線橋接器進行總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第 2個地址和控制信號保持并寄存該第2個地址和控制信號，將寄存的第1個地址和控制信號 發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；步驟53， AHB總線橋接器寄存從設(shè)備返回的第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1個地 址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備 采集，并通知主設(shè)備將第3個地址和控制信號保持，寄存第3個地址和控制信號；步驟54，對于第n個地址和控制信號，AHB總線橋接器將寄存的第n_l個地址和控制信 號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，通知主設(shè)備將第n個地址和控制信號保持并寄存該第n 個地址和控制信號，寄存從設(shè)備返回的第n-l個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主 設(shè)備；n > 3， n為自然數(shù)，第n個地址不是最后一個地址；步驟55， AHB總線橋接器通知主設(shè)備保持最后一個地址和讀交易結(jié)束信息并寄存最后一個地址和讀交易結(jié)束信息，將最后一個地址和讀交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備 采集；在接收到從設(shè)備發(fā)送的對應(yīng)于最后一個地址的讀數(shù)據(jù)后，AHB總線橋接器將該對應(yīng) 于最后一個地址的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備，讀交易結(jié)束。
8. 如權(quán)利要求2所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，當(dāng)一個主設(shè)備發(fā)起一個 不定長突發(fā)傳輸開始，如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)小于16，則仲裁器保持對該主設(shè)備的授權(quán)；當(dāng) 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)達(dá)到16拍時，仲裁器重新進行AHB總線仲裁。
9. 如權(quán)利要求2所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)方法，其特征在于，當(dāng)從設(shè)備的數(shù)量為一個 以上時，AHB總線選通邏輯控制單元還包括讀數(shù)據(jù)復(fù)用器，讀數(shù)據(jù)復(fù)用器分別與解碼器、AHB 總線橋接器以及從設(shè)備連接。
10. —種AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，包括AHB總線橋接器，該AHB總線橋接 器設(shè)置在AHB總線選通邏輯控制單元與主設(shè)備之間，用于實現(xiàn)訪存AHB總線的時序收斂； AHB總線選通邏輯控制單元包括地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器，仲裁器與地址和控 制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器分別連接。
11. 如權(quán)利要求10所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，AHB總線橋接器，用于在寫交易時寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號，寫數(shù)據(jù)以及地址 和控制信號；將寄存的地址和控制信號，或者寫數(shù)據(jù)以及地址和控制信號發(fā)送到AHB總線 供從設(shè)備采集；AHB總線橋接器，用于在讀交易時寄存主設(shè)備提供的地址和控制信號；將寄存的地址 和控制信號發(fā)送到AHB總線供從設(shè)備采集，并將從設(shè)備返回的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到主設(shè)備。
12. 如權(quán)利要求11所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，AHB總線橋接器，用于在在主設(shè)備發(fā)出一次單個寫交易時，寄存地址和控制信號；進行 總線申請并得到授權(quán)后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將寫數(shù)據(jù)保持，AHB總線橋接器寄存寫 數(shù)據(jù)；將寄存后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備采集；將寄存后的寫數(shù)據(jù)發(fā) 送到總線上供從設(shè)備采集，從而實現(xiàn)一次寫交易。
13. 如權(quán)利要求12所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，AHB總線橋接器，用于 在主設(shè)備發(fā)出一次單個讀交易時寄存地址和控制信號；進行總線申請并得到授權(quán)；將寄存 后的地址和控制信號發(fā)送到AHB總線上供從設(shè)備采集；從設(shè)備返回讀數(shù)據(jù)后，AHB總線橋接 器寄存該讀數(shù)據(jù)；將寄存后的讀數(shù)據(jù)發(fā)送到主設(shè)備，從而實現(xiàn)一次讀交易。
14. 如權(quán)利要求12所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，AHB總線橋接器，用 于在主設(shè)備發(fā)出一次突發(fā)寫交易時寄存第1個地址和控制信號；進行總線申請并得到授權(quán) 后，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和控制信號保 持并寄存該寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和控制信號，將寄存的第1個地址和控制信號發(fā)送至AHB 總線供從設(shè)備采集；將寄存的該第1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第2個地址和控制信號發(fā)送 至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第2個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第3個地址和控 制信號保持；對于第n-1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地址和控制信號，將寄存的第n_2 個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n-1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知 主設(shè)備將第n-1個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)以及第n個地址和控制信號保持；n > 4，n為自然數(shù)， 第n個地址不是最后一個地址；通知主設(shè)備保持最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束 信息并寄存最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信息，將最后一個地址對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)和寫交易結(jié)束信息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，寫交易結(jié)束。
15. 如權(quán)利要求12所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，AHB總線橋接器，用于 在主設(shè)備發(fā)出一次定長突發(fā)讀交易時寄存第1個地址和控制信號；進行總線申請并得到授 權(quán)后，通知主設(shè)備將第2個地址和控制信號保持并寄存該第2個地址和控制信號，將寄存的 第1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；啟動定時器，預(yù)設(shè)定時器的值為3 ; 寄存從設(shè)備返回的第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè) 備；將寄存的第2個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第3個 地址和控制信號保持，寄存第3個地址和控制信號；寄存從設(shè)備返回的第2個地址對應(yīng)的讀 數(shù)據(jù)并將該第2個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第3個地址和控制信號發(fā)送 至AHB總線供從設(shè)備采集；定時器的值為1時，AHB總線橋接器通知主設(shè)備將第4個地址和 讀交易結(jié)束信息保持并寄存第4個地址和讀交易結(jié)束信息，將第4個地址和讀交易結(jié)束信 息發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；接收到從設(shè)備發(fā)送的第4個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)后，將第4 個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備，讀交易結(jié)束。
16. 如權(quán)利要求12所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，AHB總線橋接器，用 于在主設(shè)備發(fā)出一次不定長突發(fā)讀交易時寄存第1個地址和控制信號；進行總線申請并得 到授權(quán)后，通知主設(shè)備將第2個地址和控制信號保持并寄存該第2個地址和控制信號，將寄 存的第1個地址和控制信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集；寄存從設(shè)備返回的第1個地址 對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該第1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；將寄存的第2個地址和控制 信號發(fā)送至AHB總線供從設(shè)備采集，并通知主設(shè)備將第3個地址和控制信號保持，寄存第3 個地址和控制信號；對于第n個地址和控制信號，將寄存的第n-1個地址和控制信號發(fā)送 至AHB總線供從設(shè)備采集，通知主設(shè)備將第n個地址和控制信號保持并寄存該第n個地址 和控制信號，寄存從設(shè)備返回的第n-1個地址對應(yīng)的讀數(shù)據(jù)并將該讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備；n > 3， n為自然數(shù)，第n個地址不是最后一個地址；通知主設(shè)備保持最后一個地址和讀交易結(jié) 束信息并寄存最后一個地址和讀交易結(jié)束信息，將最后一個地址和讀交易結(jié)束信息發(fā)送至 AHB總線供從設(shè)備采集；在接收到從設(shè)備發(fā)送的對應(yīng)于最后一個地址的讀數(shù)據(jù)后，AHB總線 橋接器將該對應(yīng)于最后一個地址的讀數(shù)據(jù)發(fā)送至主設(shè)備，讀交易結(jié)束。
17. 如權(quán)利要求12所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，當(dāng)一個主設(shè)備發(fā)起 一個不定長突發(fā)傳輸開始，如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)小于16，則仲裁器保持對該主設(shè)備的授權(quán)； 當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拍數(shù)達(dá)到16拍時，仲裁器重新進行AHB總線仲裁。
18. 如權(quán)利要求12所述的AMBA AHB總線實現(xiàn)裝置，其特征在于，當(dāng)從設(shè)備的數(shù)量為一 個以上時，AHB總線選通邏輯控制單元還包括讀數(shù)據(jù)復(fù)用器，讀數(shù)據(jù)復(fù)用器分別與解碼器、 AHB總線橋接器以及從設(shè)備連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種AMBA AHB總線實現(xiàn)方法及裝置該AMBA AHB總線實現(xiàn)方法中，在AHB總線選通邏輯控制單元與主設(shè)備之間設(shè)置AHB總線橋接器，用于實現(xiàn)訪存AHB總線的時序收斂；AHB總線選通邏輯控制單元包括地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器，仲裁器與地址和控制復(fù)用器以及寫數(shù)據(jù)復(fù)用器分別連接。本發(fā)明能夠控制邏輯復(fù)雜度，維持低延遲的AHB傳輸和較小的設(shè)計面積。
文檔編號G06F13/40GK101777035SQ201010034229
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者佟冬, 馮毅, 程旭, 許經(jīng)緯 申請人:北京北大眾志微系統(tǒng)科技有限責(zé)任公司