[發明專利]一種PLB-AXI總線轉換橋及其工作方法

有效

• 申請號: 202010888401.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112035389B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 李磊;賈一鳴;肖建青;巨新剛;于飛;趙翠華;婁冕
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F15/78
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種PLB?AXI總線轉換橋及其工作方法，PLB從接口單元實現對PLB訪問協議接口的劃分，用于處理PLB接口信號；協議轉換控制單元，實現PLB協議到AXI協議的完整轉換；AXI主接口單元，實現對AXI訪問協議接口的劃分，用于處理AXI接口信號；寄存器單元，實現對協議轉換控制單元內部工作狀態信息的寄存，送至DCR接口；異常處理單元，實現對協議轉換控制單元內部工作異常信息的處理，送至異常/中斷接口。采用兩級流水的協議快速轉換策略和規避多訪問擁塞的緩存策略，實現將PLB總線發起的訪問命令轉化為從設備所在的AXI總線訪問命令，實現兩種高速總線的協議通信，提升系統內通信效率，解決嵌入系統、SoC系統內高速PLB總線到AXI總線訪問的高效、高可靠轉換問題。

技術領域

本發明屬于嵌入式系統、集成電路設計技術領域，具體涉及一種PLB-AXI總線轉換橋及其工作方法。

背景技術

超大規模集高性能SoC的設計離不開片內高速互連總線系統(Bus System)，目前主流的片內高速互連總線以ARM公司為代表的AMBA(AdancedMicrocontroller BusArchitecture)總線架構、IBM公司為代表的CoreConnect總線規范等。AXI(AdancedeXtensible Interface)總線協議是AMBA3.0協議中最重要的部分，因其高性能、高帶寬、低延遲特點，被廣泛應用于SoC設計領域。PLB(Processor Local Bus)、DCR總線(DeviceControl Register)均為CoreConnect總線規范下不同的總線協議，PLB總線具備高可靠、高速率等特點，適用于復雜的處理器系統，以IBM公司的PowerPC處理器為代表。目前，大量的外設IP基于AXI總線協議設計，不能直接應用于PLB總線系統，因此需要實現兩種總線協議的轉換，便于不同總線接口的外設IP快速移植。因此，設計一種PLB總線到AXI總線協議的轉換控制結構就顯得尤為重要，以高性能高可靠轉換控制為甚。

目前，主流的轉換控制結構設計以兩者總線轉換橋為典型，在結構上未能考慮PLB總線發起的訪問具有高速性、隨機性，如果某段短時間窗內有多次訪問請求，由于轉換橋完成一次轉換需要一定時間開銷，因此在保證轉換正確的同時，還需保證轉換的可靠性，解決訪問擁塞的問題，且不能丟訪問請求，該橋暫時不具備此類功能。同時該橋對于如何提升轉換效率也未做考慮，內部實現協議轉換的部件亦不清晰。

目前，現有的轉換結構未能考慮此類問題，在不同層面上都反映出相應技術的缺失，經檢索相關文獻，也沒有能很好解決該問題的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，針對高速總線協議間的快速轉換需求，通過采用兩級流水的協議快速轉換設計、多訪問緩存的擁塞規避設計以及異步FIFO的多時鐘域同步處理設計等，提供一種通用高性能高可靠的PLB到AXI總線的快速轉換橋及其工作方法，可將PLB總線發起的訪問命令轉化為AXI總線訪問命令，從而實現兩種高速總線的協議通信，大大提升系統內通信效率；解決了嵌入系統、SoC系統內高速PLB總線到AXI總線訪問的高效、高可靠轉換問題。

本發明采用以下技術方案：

一種PLB-AXI總線轉換橋，包括：

PLB從接口單元，實現對PLB訪問協議接口的劃分，用于處理PLB接口信號；

協議轉換控制單元，實現PLB協議到AXI協議的完整轉換；

AXI主接口單元，實現對AXI訪問協議接口的劃分，用于處理AXI接口信號；

協議轉換控制單元經PLB從接口單元連接PLB總線，PLB從接口單元經AXI主接口單元連接AXI總線，AXI主接口單元經寄存器單元連接DCR接口，AXI主接口單元經異常處理單元連接異常/中斷接口；