專利名稱：Pci－片上總線連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)城本發(fā)明涉及一種PCI-片上總線連接器。具體說(shuō)，涉及應(yīng)用于計(jì)算機(jī)本地總線和片上總線互聯(lián)的支持主/從，32位/64位工作方式的總線連接器。
背景技術(shù)：
隨著SoC(System-on-Chip，片上系統(tǒng))設(shè)計(jì)的日益發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)本地總線和集成電路片上總線互聯(lián)技術(shù)的要求也日益強(qiáng)烈。目前已有一些PCI-片上總線連接器，但是大多數(shù)存在一定的缺陷。大致有1.配置方式大多只支持GUEST方式，也即只能以PCI總線為本地總線來(lái)配置總線連接器，不能從片上總線來(lái)配置，影響了應(yīng)用的靈活性。
2.對(duì)于總線協(xié)議的支持不夠豐富，絕大多數(shù)設(shè)計(jì)并不能同時(shí)支持32位和64位PCI總線協(xié)議，所以，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，就沒(méi)有可選擇性，從而也就不能充分利用協(xié)議的傳輸速率。
本發(fā)明的目的在于提供一種可以由用戶來(lái)選擇工作方式的PCI-片上總線連接器。
本發(fā)明的PCI-片上總線連接器包括PCI接口與PCI總線相連，用于接收來(lái)自總線的信號(hào)；PCI主狀態(tài)機(jī)接口與PCI接口和片上總線寫(xiě)緩沖FIFO以及片上總線讀緩沖FIFO相連，用于在PCI接口和片上總線寫(xiě)緩沖FIFO以及片上總線讀緩沖FIFO之間的信號(hào)傳遞；PCI從狀態(tài)機(jī)接口與PCI接口和PCI讀緩沖FIFO以及PCI寫(xiě)緩沖FIFO相連，用于在PCI接口和PCI讀緩沖FIFO以及PCI寫(xiě)緩沖FIFO之間的信號(hào)傳遞；片上總線主狀態(tài)機(jī)用于產(chǎn)生目標(biāo)地址在片上總線設(shè)備上的片上總線交易信號(hào)；片上總線從狀態(tài)機(jī)用于取得片上總線交易的地址/數(shù)據(jù)及控制信號(hào)；片上總線寫(xiě)緩沖FIFO具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI主狀態(tài)機(jī)接口和片上總線從狀態(tài)機(jī)之間；片上總線讀緩沖FIFO具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI主狀態(tài)機(jī)接口和片上總線從狀態(tài)機(jī)之間；
PCI讀緩沖FIFO具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI從狀態(tài)機(jī)接口和片上總線主狀態(tài)機(jī)之間；PCI寫(xiě)緩沖FIFO具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI從狀態(tài)機(jī)接口和片上總線主狀態(tài)機(jī)之間；配置電路與PCI從狀態(tài)機(jī)接口和片上總線從狀態(tài)機(jī)相連，用于保存總線連接器的配置信息并接受來(lái)自PCI從狀態(tài)機(jī)接口和片上總線從狀態(tài)機(jī)的配置操作；中斷處理器與PCI接口和配置電路相連，用于中斷信號(hào)的接受和發(fā)出；錯(cuò)誤處理器與PCI接口和配置電路相連，用于錯(cuò)誤信號(hào)的處理；重啟動(dòng)器與PCI接口和配置電路相連，用于重新啟動(dòng)總線連接器；使用時(shí)，將本發(fā)明的PCI-片上總線連接器集成在PCI卡上，其一端與PCI插槽相連，另一端與集成在PCI卡上的片上總線相連。其工作過(guò)程如下當(dāng)PCI總線上的主設(shè)備發(fā)起目的地址在片上總線設(shè)備上的交易請(qǐng)求時(shí)，PCI接口從PCI總線上取得交易的地址/數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，并把它們傳遞給PCI從狀態(tài)機(jī)接口，PCI從狀態(tài)機(jī)接口根據(jù)交易是讀還是寫(xiě)把信號(hào)再傳遞給PCI讀緩沖FIFO或PCI寫(xiě)緩沖FIFO。PCI讀緩沖FIFO或PCI寫(xiě)緩沖FIFO根據(jù)用戶選擇的是32位還是64位工作方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分/組合，再傳遞給片上總線主狀態(tài)機(jī)，片上總線主狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生片上總線交易，訪問(wèn)目標(biāo)片上總線設(shè)備。
當(dāng)片上總線上的主設(shè)備發(fā)起目的地址在PCI總線設(shè)備上的交易請(qǐng)求時(shí)，片上總線從狀態(tài)機(jī)取得交易的地址/數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，把片上總線協(xié)議的地址/數(shù)據(jù)和控制信息轉(zhuǎn)換成符合PCI總線協(xié)議的地址/數(shù)據(jù)和控制信息，并根據(jù)交易為讀或者是寫(xiě)把它們傳遞給片上總線讀緩沖FIFO或片上總線寫(xiě)緩沖FIFO。片上總線讀緩沖FIFO或片上總線寫(xiě)緩沖FIFO根據(jù)用戶選擇的是32位還是64位工作方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分/組合，產(chǎn)生相應(yīng)的PCI總線上的交易信號(hào)，并由PCI主狀態(tài)機(jī)接口把交易所需數(shù)據(jù)/地址和控制信號(hào)傳遞到PCI接口，再由PCI接口把信號(hào)驅(qū)動(dòng)到PCI總線上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.由于PCI從狀態(tài)機(jī)接口和片上總線從狀態(tài)機(jī)都可以訪問(wèn)到配置電路，并且都提供了相應(yīng)的配置命令，使得配置方式更靈活，可以把PCI總線作為本地總線來(lái)完成整個(gè)總線連接器的配置，也可以把片上總線作為本地總線來(lái)完成整個(gè)總線連接器的配置。
2.采用本發(fā)明的PCI-片上總線連接器，使得用戶可以自由選擇工作方式，PCI端為32位或者64位，應(yīng)用更加廣泛。
3.提供了完備的配置電路，內(nèi)含豐富的可用戶配置的屬性，使用戶可以根據(jù)自己的需要靈活定制整個(gè)總線連接器的工作屬性。


圖1是PCI-片上總線連接器的構(gòu)成示意圖。
圖2是片上總線寫(xiě)緩沖FIFO和片上總線讀緩沖FIFO一種具體構(gòu)成示意圖。
圖3是PCI讀緩沖FIFO和PCI寫(xiě)緩沖FIFO一種具體構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的PCI-片上總線連接器包括與PCI接口1和片上總線寫(xiě)緩沖FIFO9以及片上總線讀緩沖FIFO10相連，用于在PCI接口1和片上總線寫(xiě)緩沖FIFO9以及片上總線讀緩沖FIFO10之間傳遞信號(hào)的PCI主狀態(tài)機(jī)接口2；用于接收來(lái)自總線信號(hào)，與PCI總線相連的PCI接口1；與PCI接口1和PCI讀緩沖FIFO11以及PCI寫(xiě)緩沖FIFO12相連，用于在PCI接口1和PCI讀緩沖FIFO11以及PCI寫(xiě)緩沖FIFO12之間信號(hào)傳遞的PCI從狀態(tài)機(jī)接口3；用于產(chǎn)生目標(biāo)地址在片上總線設(shè)備上的片上總線交易信號(hào)的片上總線主狀態(tài)機(jī)4，例如，可以用WISHBONE主狀態(tài)機(jī)；用于取得片上總線交易的地址/數(shù)據(jù)及控制信號(hào)的片上總線從狀態(tài)機(jī)5，例如，可以用WISHBONE從狀態(tài)機(jī)；接于PCI主狀態(tài)機(jī)接口2和片上總線從狀態(tài)機(jī)5之間，具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能的片上總線寫(xiě)緩沖FIFO9；接于PCI主狀態(tài)機(jī)接口2和片上總線從狀態(tài)機(jī)5之間，具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能的片上總線讀緩沖FIFO10；接于PCI從狀態(tài)機(jī)接口3和片上總線主狀態(tài)機(jī)4之間，具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能的PCI讀緩沖FIFO11；接于PCI從狀態(tài)機(jī)接口3和片上總線主狀態(tài)機(jī)4之間，具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能的PCI寫(xiě)緩沖FIFO12；與PCI從狀態(tài)機(jī)接口3和片上總線從狀態(tài)機(jī)5相連的配置電路13，用于保存總線連接器的配置信息并接受來(lái)自PCI從狀態(tài)機(jī)接口3和片上總線從狀態(tài)機(jī)5的配置操作；與PCI接口1和配置電路13相連，用于中斷信號(hào)的接受和發(fā)出的中斷處理器6；與PCI接口1和配置電路13相連，用于錯(cuò)誤信號(hào)處理的錯(cuò)誤處理器7；與PCI接口1和配置電路13相連，用于重新啟動(dòng)總線連接器的重啟動(dòng)器8；上述的片上總線寫(xiě)緩沖FIFO9和片上總線讀緩沖FIFO10，可以采用如圖2所示的WISHBONE寫(xiě)緩沖FIFO和WISHBONE讀緩沖FIFO，它包括與PCI主狀態(tài)機(jī)接口2相連的PCI主狀態(tài)機(jī)14、高32位FIFO15、低32位FIFO16、數(shù)據(jù)拆分/組合器17和FIFO18，PCI主狀態(tài)機(jī)14的高32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)高32位FIFO15與數(shù)據(jù)拆分/組合器17的高32位數(shù)據(jù)線相連，PCI主狀態(tài)機(jī)14的低32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)低32位FIFO16與數(shù)據(jù)拆分/組合器17的低32位數(shù)據(jù)線相連，數(shù)據(jù)拆分/組合器17和連接片上總線從狀態(tài)機(jī)5的FIFO18相連。
圖3所示，給出了PCI讀緩沖FIFO11和PCI寫(xiě)緩沖FIFO12的一種具體實(shí)例，它包括與PCI從狀態(tài)機(jī)接口3相連的PCI從狀態(tài)機(jī)19、高32位FIFO20、低32位FIFO21、數(shù)據(jù)拆分/組合器22和FIFO23，PCI從狀態(tài)機(jī)19的高32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)高32位FIFO20與數(shù)據(jù)拆分/組合器22的高32位數(shù)據(jù)線相連，PCI從狀態(tài)機(jī)19的低32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)低32位FIFO21與數(shù)據(jù)拆分/組合器22的低32位數(shù)據(jù)線相連數(shù)據(jù)拆分/組合器22和連接片上總線主狀態(tài)機(jī)4的FIFO23相連。
該實(shí)施例的具體工作過(guò)程如下當(dāng)PCI總線上的主設(shè)備發(fā)起目的地址在WISHBONE總線設(shè)備上的交易請(qǐng)求時(shí)，PCI接口1從PCI總線上取得交易的地址/數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，并把它們傳遞給PCI從狀態(tài)機(jī)接口3，PCI從狀態(tài)機(jī)接口3根據(jù)交易是讀還是寫(xiě)而把信號(hào)再傳遞給PCI讀緩沖FIFO11或PCI寫(xiě)緩沖FIFO12內(nèi)部的PCI從狀態(tài)機(jī)19，PCI從狀態(tài)機(jī)19把PCI總線協(xié)議的地址/數(shù)據(jù)和控制信息轉(zhuǎn)換成符合WISHBONE總線協(xié)議的地址/數(shù)據(jù)和控制信息，再把它們放到高32位FIFO20和低32位FIFO21上，如果用戶選擇32位工作方式，則只填充低32位FIFO，數(shù)據(jù)包拆分/組合器22把低32位FIFO21的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)FIFO23傳遞給WISHBONE總線主狀態(tài)機(jī)4，WISHBONE總線主狀態(tài)機(jī)4產(chǎn)生WISHBONE總線交易，訪問(wèn)目標(biāo)WISHBONE設(shè)備；如果用戶選擇64位工作方式，則高32位FIFO20和低32位FIFO21都將進(jìn)行填充，然后由數(shù)據(jù)拆分/組合器22把數(shù)據(jù)拆分成32位數(shù)據(jù)，再通過(guò)FIFO23傳遞給WISHBONE總線主狀態(tài)機(jī)4，WISHBONE主狀態(tài)機(jī)4產(chǎn)生WISHBONE總線交易，訪問(wèn)目標(biāo)WISHBONE設(shè)備。
當(dāng)WISHBONE總線上的主設(shè)備發(fā)起目的地址在PCI總線設(shè)備上的交易請(qǐng)求時(shí)，WISHBONE總線從狀態(tài)機(jī)5取得交易的地址/數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，把WISHBONE總線協(xié)議的地址/數(shù)據(jù)和控制信息轉(zhuǎn)換成符合PCI總線協(xié)議的地址/數(shù)據(jù)和控制信息，并根據(jù)交易是讀還是寫(xiě)而把它們傳遞給WISHBONE讀緩沖FIFO10或WISHBONE寫(xiě)緩沖FIFO9內(nèi)部的FIFO18。如果用戶選擇的是32位工作方式，數(shù)據(jù)包拆分/組合器17就把FIFO18中的數(shù)據(jù)直接放到低32位FIFO16中去，由低32位FIFO16傳到PCI主狀態(tài)機(jī)14；如果用戶選擇的是64位工作方式，數(shù)據(jù)拆分/組合器17就把FIFO18中的數(shù)據(jù)組合成64位的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)高32位FIFO15和低32位FIFO16中傳到PCI主狀態(tài)機(jī)14。PCI主狀態(tài)機(jī)14發(fā)起PCI總線交易，并由PCI主狀態(tài)機(jī)接口2把交易所需數(shù)據(jù)/地址和控制信號(hào)傳遞到PCI接口1上，再由PCI接口1把信號(hào)驅(qū)動(dòng)到PCI總線上。
權(quán)利要求
1.PCI-片上總線連接器，其特征是它包括PCI接口(1)與PCI總線相連，用于接收來(lái)自總線的信號(hào)；PCI主狀態(tài)機(jī)接口(2)與PCI接口(1)和片上總線寫(xiě)緩沖FIFO(9)以及片上總線讀緩沖FIFO(10)相連，用于在PCI接口(1)和片上總線寫(xiě)緩沖FIFO(9)以及片上總線讀緩沖FIFO(10)之間的信號(hào)傳遞；PCI從狀態(tài)機(jī)接口(3)與PCI接口(1)和PCI讀緩沖FIFO(11)以及PCI寫(xiě)緩沖FIFO(12)相連，用于在PCI接口(1)和PCI讀緩沖FIFO(11)以及PCI寫(xiě)緩沖FIFO(12)之間的信號(hào)傳遞；片上總線主狀態(tài)機(jī)(4)用于產(chǎn)生目標(biāo)地址在片上總線設(shè)備上的片上總線交易信號(hào)；片上總線從狀態(tài)機(jī)(5)用于取得片上總線交易的地址/數(shù)據(jù)及控制信號(hào)；片上總線寫(xiě)緩沖FIFO(9)具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI主狀態(tài)機(jī)接口(2)和片上總線從狀態(tài)機(jī)(5)之間；片上總線讀緩沖FIFO(10)具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI主狀態(tài)機(jī)接口(2)和片上總線從狀態(tài)機(jī)(5)之間；PCI讀緩沖FIFO(11)具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI從狀態(tài)機(jī)接口(3)和片上總線主狀態(tài)機(jī)(4)之間；PCI寫(xiě)緩沖FIFO(12)具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能，接于PCI從狀態(tài)機(jī)接口(3)和片上總線主狀態(tài)機(jī)(4)之間；配置電路(13)與PCI從狀態(tài)機(jī)接口(3)和片上總線從狀態(tài)機(jī)(5)相連，用于保存總線連接器的配置信息并接受來(lái)自PCI從狀態(tài)機(jī)接口(3)和片上總線從狀態(tài)機(jī)(5)的配置操作；中斷處理器(6)與PCI接口(1)和配置電路(13)相連，用于中斷信號(hào)的接受和發(fā)出；錯(cuò)誤處理器(7)與PCI接口(1)和配置電路(13)相連，用于錯(cuò)誤信號(hào)的處理；重啟動(dòng)器(8)與PCI接口(1)和配置電路(13)相連，用于重新啟動(dòng)總線連接器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線連接器，其特征在于所說(shuō)的片上總線寫(xiě)緩沖FIFO(9)和片上總線讀緩沖FIFO(10)分別包括與PCI主狀態(tài)機(jī)接口(2)相連的PCI主狀態(tài)機(jī)(14)、高32位FIFO(15)、低32位FIFO(16)、數(shù)據(jù)拆分/組合器(17)和FIFO(18)，PCI主狀態(tài)機(jī)(14)的高32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)高32位FIFO(15)與數(shù)據(jù)拆分/組合器(17)的高32位數(shù)據(jù)線相連，PCI主狀態(tài)機(jī)(14)的低32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)低32位FIFO(16)與數(shù)據(jù)拆分/組合器(17)的低32位數(shù)據(jù)線相連，數(shù)據(jù)拆分/組合器(17)和連接片上總線從狀態(tài)機(jī)(5)的FIFO(18)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線連接器，其特征在于所說(shuō)的PCI寫(xiě)緩沖FIFO(12)和PCI讀緩沖FIFO(11)分別包括與PCI從狀態(tài)機(jī)接口(3)相連的PCI從狀態(tài)機(jī)(19)、高32位FIFO(20)、低32位FIFO(21)、數(shù)據(jù)拆分/組合器(22)和FIFO(23)，PCI從狀態(tài)機(jī)(19)的高32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)高32位FIFO(20)與數(shù)據(jù)拆分/組合器(22)的高32位數(shù)據(jù)線相連，PCI從狀態(tài)機(jī)(19)的低32位數(shù)據(jù)線經(jīng)過(guò)低32位FIFO(21)與數(shù)據(jù)拆分/組合器(22)的低32位數(shù)據(jù)線相連，數(shù)據(jù)拆分/組合器(22)和連接片上總線主狀態(tài)機(jī)(4)的FIFO(23)相連。
全文摘要
本發(fā)明的PCI－片上總線連接器涉及應(yīng)用于計(jì)算機(jī)本地總線和片上總線互聯(lián)的總線連接器。主要包括PCI主、從狀態(tài)機(jī)接口，片上主、從狀態(tài)機(jī)，具有高32位和低32位數(shù)據(jù)切分/組合和緩沖功能的片上總線寫(xiě)、讀緩沖FIFO，PCI寫(xiě)、讀緩沖FIFO及配置電路、中斷處理器、錯(cuò)誤處理器、重啟動(dòng)器等部件。這種總線連接器可以同時(shí)支持32位和64位數(shù)據(jù)總線寬度的傳輸，并且可以由用戶根據(jù)需要自由選擇。除此之外，本發(fā)明的PCI－片上總線連接器還同時(shí)支持主、從兩種配置方式，使得用戶可以任選PCI總線或片上總線作為本地總線來(lái)配置整個(gè)總線連接器，實(shí)現(xiàn)了配置的高度靈活性，給應(yīng)用帶來(lái)很大方便。
文檔編號(hào)G06F3/00GK1420415SQ0215466
公開(kāi)日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者沈海斌, 何樂(lè)年, 嚴(yán)曉浪, 王超 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)