[發明專利]一種基于AXI總線協議的SPI控制器及其控制方法

在審

• 申請號: 201710918509.8
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107729278A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 石廣;唐濤;王碩
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 張渲

1.一種基于AXI總線協議的SPI控制器，它包括AXI總線（2），其特征在于，AXI總線（2）的一端連接有CPU（1），另一端連接有AXI總線接口模塊（3），所述的AXI總線接口模塊（3）連接有控制模塊（4）、狀態模塊（5）以及數據寄存模塊（6），所述的控制模塊（4）連接有數據傳輸模塊（6）和寫緩存模塊（7），控制模塊（4）還與所述的狀態模塊（5）連接；

所述的狀態模塊（5）連接有ID控制模塊（8）和讀緩存模塊（9），所述的狀態模塊（5）還與所述的寫緩存模塊（7）連接；

所述的數據寄存模塊（6）與所述的寫緩存模塊（7）和讀緩存模塊（9）連接；

所述的讀緩存模塊（9）與所述的數據傳輸模塊（10）連接；

所述的數據傳輸模塊（10）連接外部設備（11）。

2.根據權利要求1所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的AXI總線接口模塊（3）負責與AXI總線（2）通信，生成數據傳輸的握手信號、響應信號及隊列ID標識信號，并且AXI總線接口模塊包含與AXI總線對接所需要的所有接口信號。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的控制模塊（4）包含各種使能信號；SPI控制器在正確有效的控制信號作用下進行對應命令的讀寫行為。

4.根據權利要求3所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的數據寄存模塊（6）在SPI控制器處理讀操作或寫操作時，寄存地址信息及數據信息。

5.根據權利要求4所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的狀態模塊（5）記錄SPI控制器在進行讀寫操作時，命令、地址、數據在傳輸過程中的各種狀態。

6.根據權利要求5所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的寫緩存模塊（7）在SPI控制器處理多請求命令時，將未應答請求的寫地址、寫數據及狀態寄存器所處的狀態進行緩存。

7.根據權利要求6所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的讀緩存模塊（9）在SPI控制器處理多請求命令時，將未應答請求的讀地址、讀數據及狀態寄存器所處的狀態進行緩存。

8.根據權利要求7所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的ID控制模塊（8）通過狀態模塊的狀態判斷將未響應的請求命令分別對應存放在讀或寫緩存模塊，并且正確區分地址、數據及狀態三類信息；應答命令發出后，通過識別讀寫地址ID標識來判斷應答的地址請求命令，將對應數據傳輸出去，同時清空該命令對應的相關緩存信息。

9.根據權利要求8所述的一種基于AXI總線協議的SPI控制器，其特征在于，所述的數據傳輸模塊（10）進行數據輸入輸出的移位操作，在SPI控制器片選信號有效時，與外部設備進行數據傳輸。

10.一種基于AXI總線協議的SPI控制器的控制方法，包括以下步驟：

步驟S1：AXI總線接口模塊接收CPU通過AXI總線傳輸過來的命令；

步驟S2：控制模塊通過控制各種使能信號控制數據的傳輸；

步驟S3：數據通過數據傳輸模塊一位一位的移入和移出，完成與外部設備的數據傳輸；同時ID控制模塊將未響應的命令數據分別對應存放在讀或寫緩存模塊，便于后續繼續處理，應答命令發出后，通過識別ID標識進行相對應的讀寫操作。