Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換設(shè)備及其轉(zhuǎn)換方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換設(shè)備及其轉(zhuǎn)換方法，包括有設(shè)備本體，其特點(diǎn)是：設(shè)備本體內(nèi)設(shè)置有信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置與時(shí)鐘信號(hào)通訊線，時(shí)鐘信號(hào)通訊線分別連接信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置的時(shí)鐘f1端口、FIFO寫數(shù)據(jù)裝置的時(shí)鐘端口、FIFO地址裝置的時(shí)鐘端口、FIFO控制裝置的時(shí)鐘端口和FIFO讀數(shù)據(jù)裝置的時(shí)鐘端口，在的時(shí)鐘信號(hào)通訊線上連接有從設(shè)備總線。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)Crossbar總線與Avalon總線間無差別連接，使數(shù)據(jù)分別滿足兩邊總線各自的時(shí)序規(guī)范，進(jìn)行正確的不同總線間的數(shù)據(jù)傳輸。
【專利說明】Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換設(shè)備及其轉(zhuǎn)換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通訊轉(zhuǎn)換設(shè)備及其轉(zhuǎn)換方法,尤其涉及一種Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換設(shè)備及其轉(zhuǎn)換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Avalon 總線是 Altera 公司設(shè)計(jì)的用于 SOPC (System On Programmable Chip,可編程片上系統(tǒng))中，連接片上處理器和其他IP模塊的一種簡單的總線協(xié)議，規(guī)定了主部件和從部件之間進(jìn)行連接的端口和通信的時(shí)序。
[0003]Avalon總線的主要設(shè)計(jì)目的是:簡單性，提供一種非常易于理解的協(xié)議；優(yōu)化總線邏輯的資源使用率，將邏輯裝置保存在PUXProgrammable Logic Device,可編程邏輯器件)中；同步操作，將其它的邏輯裝置很好地集成到同一 PLD中，所有外設(shè)的接口與Avalon總線時(shí)鐘同步，不需要復(fù)雜的握手/應(yīng)答機(jī)制。這樣就簡化了 Avalon總線的時(shí)序行為，而且便于集成高速外設(shè)。Avalon總線以及整個(gè)系統(tǒng)的性能可以采用標(biāo)準(zhǔn)的同步時(shí)序分析技術(shù)來評(píng)估,這樣避免了復(fù)雜的時(shí)序。
[0004]Avalon接口規(guī)范是為可編程片上系統(tǒng)SOPC環(huán)境下外設(shè)的開發(fā)而設(shè)計(jì)的，總線設(shè)備分為主從設(shè)備，并各有其工作模式。為外設(shè)的設(shè)計(jì)者提供描述主外設(shè)和從外設(shè)中基于地址讀/寫接口的基礎(chǔ)。Avalon采用了開關(guān)結(jié)構(gòu)及從部件仲裁方式提供對(duì)主部件的同時(shí)互連，外部件與Avalon始終同步操作，使用非三態(tài)總線，主、從部件間多種帶寬互連，支持?jǐn)?shù)據(jù)流傳輸。Avalon同時(shí)對(duì)總線信號(hào)的定時(shí)、主從部件傳輸?shù)男盘?hào)作了定義，以便于不同IP核的集成。Altera大部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的IP都采用此標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]Avalon片上總線結(jié)構(gòu)具有性能好、應(yīng)用范圍廣和協(xié)議規(guī)范公開化等優(yōu)點(diǎn)，使它成為眾多IP開發(fā)商和SOC系統(tǒng)集成者廣為采用的一種流行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)片上總線結(jié)構(gòu)。
[0006]Avalon總線作為主端口，其接口信號(hào)為:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.用于Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換橋設(shè)備,包括有設(shè)備本體,其特征在于:所述的設(shè)備本體內(nèi)設(shè)置有信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置與時(shí)鐘信號(hào)通訊線，所述時(shí)鐘信號(hào)通訊線分別連接信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置的時(shí)鐘Π端口、FIF0寫數(shù)據(jù)裝置的時(shí)鐘端口、FIF0地址裝置的時(shí)鐘端口、FIF0控制裝置的時(shí)鐘端口和FIFO讀數(shù)據(jù)裝置的時(shí)鐘端口，所述的時(shí)鐘信號(hào)通訊線上連接有從設(shè)備總線。
2.Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:將Crossbar總線作為主端口，Avalon總線作為從端口，時(shí)鐘信號(hào)通訊線發(fā)出cm_read信號(hào)、cm_write信號(hào)、cm_writedata信號(hào)、cm_addr信號(hào),其中cm_addr信號(hào)接信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置的地址輸入端口以及FIFO地址裝置的地址輸入端口，cm_writedata接信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置的寫數(shù)據(jù)端口，cm_write信號(hào)以及cm_read信號(hào)接信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置的寫控制輸入端口和讀控制輸入端口，信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置分別從其寫使能輸出端、地址使能輸出端、開始傳輸控制端、片選信號(hào)端、字節(jié)使能端、讀控制輸出端、寫控制輸出端和控制使能輸出端發(fā)出write_en信號(hào)、addr_en信號(hào)、begintransfer 信號(hào)、chipselect 信號(hào)、byteenable 信號(hào)、read 信號(hào)、write 信號(hào)和 ctr_en信號(hào)，讀使能輸出端口發(fā)出reacLen信號(hào)，所述written信號(hào)接入FIFO寫數(shù)據(jù)裝置的使能輸入端口，addr_en信號(hào)接FIFO地址裝置的使能輸入端口，所述ctr_en信號(hào)、write信號(hào)、read信號(hào)、byteenable信號(hào)、chipselect信號(hào)和begintransfer信號(hào)分別接FIFO控制裝置的使能輸入端口、寫控制輸入端口、讀控制輸入端口、位使能輸入端口、片選輸入端口和開始傳輸輸入端口，read_en信號(hào)接FIFO讀數(shù)據(jù)裝置的使能輸入端口，F(xiàn)IFO寫數(shù)據(jù)裝置的寫輸出端口發(fā)出als_writedata信號(hào),FIFO地址裝置的地址輸出端口發(fā)出als_addr信號(hào)，F(xiàn)IFO控制裝置的開始傳輸輸出端口、片選輸出端口、位使能輸出端口、讀控制輸出端口、寫控制輸出端口分別發(fā)出 als_begintransfer 信號(hào)、als_chipselect 信號(hào)、als_byteenable信號(hào)、alS_read信號(hào)以及alS_write信號(hào)，將它們送入從設(shè)備總線，從設(shè)備總線發(fā)出als_readdata 信號(hào)、als_waitrequest 信號(hào)、als_irq 信號(hào)和 als_resetrequest 信號(hào)，其中 als_waitrequest、als_irq和als_resetrequest信號(hào)分別接信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置的等待請(qǐng)求端、中斷請(qǐng)求端和復(fù)位請(qǐng)求端，als_readdata信號(hào)接FIFO讀數(shù)據(jù)裝置的讀輸入端口，F(xiàn)IFO讀數(shù)據(jù)裝置由讀輸出端口發(fā)出cm_readdata信號(hào)送入時(shí)鐘信號(hào)通訊線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Crossbar`總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:所述的信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置，包括空閑狀態(tài)、寫數(shù)據(jù)狀態(tài)、讀數(shù)據(jù)狀態(tài)、寫等待狀態(tài)和讀等待狀態(tài)五個(gè)狀態(tài)，所述五個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移由主端送入的cm_write信號(hào)和cm_read信號(hào)，以及從端送入的als_waitrequest信號(hào)、als_irq信號(hào)和als_resetrequest信號(hào)共同控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:所述的空閑狀態(tài)時(shí)，信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置將write_en信號(hào)、addr_en信號(hào)、ctr_e信號(hào)η以及reacLen信號(hào)信號(hào)置為無效，等待數(shù)據(jù)信號(hào)以及控制信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移與數(shù)據(jù)傳輸，由cm_write信號(hào)和cm_read信號(hào)控制信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置分別轉(zhuǎn)向?qū)憯?shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)狀態(tài)，cm_write信號(hào)和cm_read信號(hào)兩個(gè)信號(hào)不能同時(shí)有效，即兩者互為邏輯非的關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:所述的寫數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，將Crossbar總線給出的數(shù)據(jù)寫到Avalon總線中，將cm_writedata信號(hào)通過寫數(shù)據(jù)輸入端口送入寫FIFO和信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置中，cm_addr信號(hào)通過地址輸入端送入FIFO地址裝置和信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置中，信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置判斷cm_writedata信號(hào)和cm_addr信號(hào)，當(dāng)兩者皆不為O時(shí)，說明FIFO寫數(shù)據(jù)裝置和FIFO地址裝置中為有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)從端口送入的als—waitrequest信號(hào)、als—resetrequest信號(hào)和als—irq信號(hào)判斷是否執(zhí)行操作，如als—waitrequest信號(hào)、als—resetrequest信號(hào)和als—irq信號(hào)皆為無效，此時(shí)信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置將write—en信號(hào)、addr—en信號(hào)、ctr—en信號(hào)、byteenable信號(hào)、begintransfer信號(hào)以及chipselect信號(hào)置為有效，其中write—en信號(hào)、addr—en信號(hào)和ctr—en信號(hào)為FIFO寫數(shù)據(jù)裝置、FIFO地址裝置和FIFO控制裝置的使能信號(hào)，將ctr—en 信號(hào)、write 信號(hào)、read 信號(hào)、byteenable 信號(hào)、begintransfer 信號(hào)以及 chipselect信號(hào)送入FIFO控制裝置，其中write信號(hào)和read信號(hào)與主端給出的cm—write信號(hào)以及cm—read信號(hào)保持一致，對(duì)應(yīng)于從端的als—write信號(hào)和als—read信號(hào)，byteenable信號(hào)、begintransfer信號(hào)以及chipselect信號(hào)分別對(duì)應(yīng)從端的als—byteenable信號(hào)、als—begintransfer信號(hào)和als—chipselect信號(hào)，F(xiàn)IFO地址裝置將cm—addr信號(hào)送給從端的als—addr信號(hào)，F(xiàn)IFO寫數(shù)據(jù)裝置將cm—writedata信號(hào)送給從端的als—writedata信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)寫操作，繼續(xù)等待下一個(gè)操作，若als—resetrequest信號(hào)有效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待als—resetrequest信號(hào)無效以及其他控制信號(hào)進(jìn)行操作，若als—resetrequest信號(hào)無效，但als—waitrequest信號(hào)和als—irq信號(hào)有一個(gè)有效或者兩個(gè)都有效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入寫等待狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:所述的讀數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，將Avalon總線對(duì)應(yīng)地址的數(shù)據(jù)讀到Crossbar總線中，將cm—addr信號(hào)送入FIFO地址裝置和信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置，信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置判斷cm—addr信號(hào)，若aim—addr信號(hào)非O，說明FIFO地址裝置中的數(shù)據(jù)是有效的而非空，根據(jù)從端口送入的als—waitrequest信號(hào)、als—resetrequest信號(hào)和als—irq信號(hào)判斷是否執(zhí)行操作，如果als—waitrequest信號(hào)、als—resetrequest信號(hào)和als—irq信號(hào)皆為無效，此時(shí)信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置將 read—en 信號(hào)、addr_en 信號(hào)、ctr_en 信號(hào)、byteenable 信號(hào)、begintransfer 信號(hào)以及chipselect信號(hào)置為有效，其中read—en信號(hào)、addr—en信號(hào)和ctr—en信號(hào)為FIFO讀數(shù)據(jù)裝置、FIFO地址裝置和F IFO控制裝置的使能信號(hào)，將ctr—en信號(hào)、write信號(hào)、read信號(hào)、byteenable信號(hào)、begintransfer信號(hào)以及chipselect信號(hào)送入FIFO控制裝置，其中write信號(hào)和read信號(hào)與主設(shè)備總線給出的cm—write信號(hào)以及cm—read保持一致，對(duì)應(yīng)于從端的 als—write 和 als—read，byteenable 信號(hào)、begintransfer 信號(hào)以及 chipselect 信號(hào)分別對(duì)應(yīng)從端的 als—byteenable 信號(hào)、als—begintransfer 信號(hào)和 als—chipselect 信號(hào)，F(xiàn)IFO地址裝置將cm—addr信號(hào)送給從端的als—addr信號(hào)，從端給出的als—readdata信號(hào)送入FIFO讀數(shù)據(jù)裝置，F(xiàn)IFO讀數(shù)據(jù)裝置將als—readdata信號(hào)送給主端的cm—readdata信號(hào)，實(shí)現(xiàn)讀操作，繼續(xù)等待下一個(gè)操作；若als—resetrequest信號(hào)有效，信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待als—resetrequest信號(hào)無效以及其他控制信號(hào)進(jìn)行操作，若als—resetrequest信號(hào)無效，但als—waitrequest信號(hào)和als—irq信號(hào)有一個(gè)有效或者兩個(gè)都有效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入讀等待狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:所述的寫等待狀態(tài)時(shí)，若cm—write信號(hào)保持有效，且als—waitrequest信號(hào)、als—resetrequest信號(hào)和als—irq信號(hào)皆為無效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入寫數(shù)據(jù)狀態(tài)；若cm—read 有效，且 als—waitrequest 信號(hào)、als—resetrequest 信號(hào)和 als_irq 信號(hào)皆為無效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入讀數(shù)據(jù)狀態(tài)；若alsjesetrequest信號(hào)有效，信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待als_resetrequest信號(hào)無效以及有效的控制信號(hào)進(jìn)行操作；若als_resetrequest信號(hào)無效,但als_waitrequest信號(hào)和als_irq信號(hào)有一個(gè)有效或者兩個(gè)都有效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置將保持在寫等待狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的Crossbar總線向Avalon總線的通訊轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:所述的讀等待狀態(tài)時(shí)，若cm_read信號(hào)保持有效，且als_waitrequest信號(hào)、als_resetrequest信號(hào)和als_irq信號(hào)皆為無效,則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入讀數(shù)據(jù)狀態(tài)，完成讀操作；若 cm_write 信號(hào)有效，且 als_waitrequest 信號(hào)、als_resetrequest 信號(hào)和 als_irq信號(hào)皆為無效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入寫數(shù)據(jù)狀態(tài)，完成寫操作；若alsjesetrequest信號(hào)有效， 則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待alsjesetrequest信號(hào)無效以及其他控制信號(hào)；若als_resetrequest信號(hào)無效，但als_waitrequest信號(hào)和als_irq信號(hào)有一個(gè)有效或者兩個(gè)都有效，則信號(hào)狀態(tài)機(jī)裝置將保持在讀等待狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G06F13/40GK103744819SQ201310465543
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】吳迪, 陳鑫, 張珂 申請(qǐng)人:蘇州愛思索電子科技有限公司