專利名稱：一種異步ahb互連矩陣接口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種AMBA協(xié)議的AHB總線裝置，尤其涉及的是一種異步AHB互連矩陣接口裝置，用于多個(gè)處理器并行運(yùn)行。
背景技術(shù)：
AHB總線是很多嵌入式處理器(尤其是ARM)在系統(tǒng)級進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的高速總線，AHB互連矩陣，是由ARM公司提出的一種系統(tǒng)總線互連結(jié)構(gòu)，如圖1所示，而現(xiàn)有此裝置的公司有synopsys公司，LSILOGIC公司的AHB互連矩陣。其優(yōu)點(diǎn)是總線互傳效率高，但應(yīng)用在多處理器不同時(shí)鐘域總線系統(tǒng)時(shí)，有兩個(gè)缺點(diǎn)，一是各處理器子系統(tǒng)必須處于相同時(shí)鐘域，二是由于存在時(shí)序(timing)差，會影響嵌入式處理器的系統(tǒng)總線速度。
如圖2、圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)模塊的運(yùn)行波形圖，在其波形圖中，AHB主器件的htrans信號的變化立即反映在AHB從器件的htrans信號上，這說明兩者的htrans是存在直接的組合邏輯連接關(guān)系，須運(yùn)行在同一時(shí)鐘域，而AHB總線協(xié)議要求其它相應(yīng)的控制信號也要與htrans同步變化，則這些AHB主器件上的其它信號，也必須與AHB從器件上對應(yīng)信號存在直接的組合邏輯連接關(guān)系。
上述互連矩陣存在以下兩個(gè)缺點(diǎn)第一，每個(gè)AHB主器件和每個(gè)AHB從器件必須處于同一時(shí)鐘域，否則，AHB信號的傳送會發(fā)生紊亂；第二，每個(gè)AHB主器件的控制信號要穿過輸入階段(input stage)，但是這些信號本身還要與輸入階段的輸出結(jié)果一起通過MUX選擇，這些控制信號最終會傳導(dǎo)到AHB從器件的控制端，這會導(dǎo)致這些信號的負(fù)載加重。包括每個(gè)AHB主器件的htrans[1:0]，用于標(biāo)識AHB主器件的傳輸類型，最終須傳導(dǎo)到AHB從器件的htrans[1:0]端；每個(gè)AHB主器件的hburst[2:0]，用于標(biāo)識AHB主器件的傳輸節(jié)拍類型，最終須傳導(dǎo)到AHB從器件的hburst[2:0]端；每個(gè)AHB主器件的hsize[2:0]，用于標(biāo)識AHB主器件的傳輸數(shù)據(jù)寬度，最終須傳導(dǎo)到AHB從器件的hsize[2:0]端；每個(gè)AHB主器件的hprot[3:0]，用于標(biāo)識AHB主器件的傳輸保護(hù)級別，最終須傳導(dǎo)到AHB從器件的hprot[3:0]端；每個(gè)AHB主器件的hsel，用于標(biāo)識AHB主器件的片選信號，最終須傳導(dǎo)到AHB從器件的hsel端；每個(gè)AHB主器件的haddr[31:0]，用于標(biāo)識AHB主器件的地址信號，最終須傳導(dǎo)到AHB從器件的haddr[31:0]端；每個(gè)AHB主器件的hwdata[31:0]，用于標(biāo)識AHB主器件的地址信號，最終須傳導(dǎo)到AHB從器件的hwdata[31:0]端；每條AHB主器件總線的hready，用于標(biāo)識AHB主器件總線的準(zhǔn)備信號，最終須傳導(dǎo)到AHB主器件和AHB從器件的hready端；每個(gè)AHB從器件的hrdata[31:0]，用于標(biāo)識AHB從器件的讀數(shù)據(jù)，最終須傳導(dǎo)到AHB主器件的hrdata[31:0]端；每個(gè)AHB從器件的hresp[1:0]，用于標(biāo)識AHB從器件的讀反饋信號，最終須傳導(dǎo)到AHB主器件的hresp[1:0]端；每個(gè)AHB從器件的hready_resp，用于標(biāo)識AHB從器件的準(zhǔn)備信號，最終須傳導(dǎo)到總線的hready端。
通過以上描述可以看出，大量控制信號必須傳輸導(dǎo)致AHB互連矩陣技術(shù)在高速多處理器多時(shí)鐘域總線系統(tǒng)中無法得到應(yīng)用。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種異步AHB總線互連矩陣接口裝置，以多個(gè)不同時(shí)鐘域的AHB主器件(處理器)通過一個(gè)流線式的矩陣(matrix)到達(dá)另一時(shí)鐘域的AHB從器件，實(shí)現(xiàn)多處理器不同時(shí)鐘域總線間的高速高效，并行運(yùn)作。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種異步AHB互連矩陣接口裝置，其中，其包括多個(gè)AHB主器件控制模塊，一AHB請求仲裁模塊，至少一AHB從器件控制模塊；每一AHB主器件控制模塊包含主器件控制器、第一異步鎖存單元以及第二異步鎖存單元；所述AHB從器件控制模塊包含從器件控制器、寄存器組；所述AHB主器件控制模塊用于在其時(shí)鐘域內(nèi)，以異步時(shí)鐘鎖存方式接收AHB主器件發(fā)過來的命令，將其信號轉(zhuǎn)換為AHB從器件時(shí)鐘域信號，并向AHB請求仲裁模塊發(fā)出申請，以流水線方式進(jìn)行操作，并在對接之后與AHB從器件控制模塊進(jìn)行參數(shù)與數(shù)據(jù)的異步時(shí)鐘數(shù)據(jù)交換；所述AHB請求仲裁模塊，用于工作于AHB從器件時(shí)鐘域，記錄每個(gè)AHB主器件控制模塊發(fā)出的申請，并按配置要求進(jìn)行仲裁，把仲裁結(jié)果傳給AHB從器件控制模塊；所述AHB從器件控制模塊，用于從AHB請求仲裁模塊獲得仲裁信息，并與相應(yīng)的AHB主器件控制模塊對接。
所述的裝置，其中，所述AHB主器件控制模塊與所述AHB從器件控制模塊的異步時(shí)鐘數(shù)據(jù)交換包括控制信號和寫數(shù)據(jù)信號。
所述的裝置，其中，所述AHB主器件控制模塊針對寫操作，采用兩級流水線控制。
所述的裝置，其中，所述AHB主器件控制模塊針對寫操作，采用三級的流水線控制。
所述的裝置，其中，所述AHB請求仲裁模塊是一流水線構(gòu)，一級為仲裁計(jì)算，另一級為仲裁輸出。
所述的裝置，其中，所述AHB請求仲裁模塊運(yùn)作模式為無時(shí)間一致性的配置模式，即用戶配置每個(gè)AHB主器件控制模塊的優(yōu)先權(quán)，AHB請求仲裁模塊按照配置進(jìn)行仲裁。
所述的裝置，其中，所述AHB請求仲裁模塊運(yùn)作模式為時(shí)間一致性的配置模式，即AHB請求仲裁模塊0記下每個(gè)請求的時(shí)間發(fā)生順序，按照時(shí)間順序進(jìn)行仲裁。
所述的裝置，其中，所述AHB從器件控制模塊在接到爆發(fā)式讀操作時(shí)，采用虛擬操作。
所述的裝置，其中，所述AHB從器件控制針對讀操作加入動(dòng)態(tài)cache功能，用于在讀操作即將完成時(shí)所述AHB從器件控制模塊檢測當(dāng)時(shí)是否空忙狀態(tài)，如果繁忙狀態(tài)，則執(zhí)行申請，否則把此讀操作結(jié)束之后，把相鄰的地址的數(shù)據(jù)讀回。
本發(fā)明所提供的一種異步AHB互連矩陣接口裝置，使各AHB主器件和AHB從器件可以處于不同時(shí)鐘域，AHB協(xié)議信號傳輸正確完整，并采用全寄存器鎖存，隔離開AHB主器件與AHB從器件之間的組合邏輯關(guān)系，采用流水線，虛操作方式，來實(shí)現(xiàn)互連矩陣，使得兩邊的時(shí)序斷開，并增加相應(yīng)邏輯，提高了系統(tǒng)總線的速度及運(yùn)作效率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的ARM公司提出的AHB互連矩陣示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的synopsys公司的互連矩陣波型示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的LSI logic公司的互連矩陣波型示意圖；圖4是本發(fā)明的AHB異步互連矩陣結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明針對寫操作，設(shè)計(jì)了簡版(兩級流水線)波型示意圖；圖6是本發(fā)明針對寫操作，設(shè)計(jì)了增強(qiáng)版(三級流水線)波型示意圖；圖7是本發(fā)明虛擬讀操作波型示意圖；圖8是本發(fā)明因虛擬讀操作帶來總線效率波型示意圖；圖9是本發(fā)明AHB從器件控制部分增強(qiáng)版(流水式)波型示意圖；圖10是本發(fā)明AHB從器件控制部分增強(qiáng)版(流水式)及動(dòng)態(tài)cache功能波型示意圖；圖11是本發(fā)明AHB從器件控制部分簡版及動(dòng)態(tài)cache功能波型示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖將對本發(fā)明的各較佳實(shí)施例進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
本發(fā)明異步AHB互連矩陣接口裝置，設(shè)計(jì)采用了異步時(shí)鐘鎖存方式，隔斷AHB主器件與AHB從器件之間的組合邏輯，使得各AHB主器件與AHB從器件處于不同時(shí)鐘域，使得系統(tǒng)總線的速度得以提升；同時(shí)采用流水線方式以及虛擬操作方式，以提高效率，比synopsys、LSI的設(shè)計(jì)方式多一些控制邏輯，以達(dá)到速度及效率的提升。
本發(fā)明所述異步AHB互連矩陣接口裝置，包括AHB主器件控制模塊A到AHB主器件控制模塊N，AHB請求仲裁模塊，AHB從器件控制模塊。
所述的AHB主器件控制模塊A包含主器件控制器A、異步鎖存單元A1、異步鎖存單元A2。
所述的AHB主器件控制模塊B包含主器件控制器B、異步鎖存單元B1、異步鎖存單元B2。
同理，所述的AHB主器件控制模塊N包含主器件控制器N、異步鎖存單元N1、異步鎖存單元N2。
所述AHB從器件控制模塊包含從器件控制器、寄存器組。
所述AHB主器件控制模塊A，工作于AHB主器件A時(shí)鐘域，用于異步時(shí)鐘鎖存方式接收AHB主器件A發(fā)過來的命令，將AHB主器件A的信號轉(zhuǎn)換為AHB從器件時(shí)鐘域信號，并向AHB請求仲裁模塊發(fā)出申請，以流水線方式進(jìn)行操作，并在對接之后與AHB從器件控制模塊進(jìn)行參數(shù)與數(shù)據(jù)的異步時(shí)鐘數(shù)據(jù)交換。
AHB主器件控制模塊B到AHB主器件控制模塊N的工作原理同AHB主器件控制模塊A。
所述AHB請求仲裁模塊，工作于AHB從器件時(shí)鐘域，記錄每個(gè)AHB主器件控制模塊發(fā)出的申請，并按配置要求進(jìn)行仲裁，把仲裁結(jié)果傳給AHB從器件控制模塊。
所述AHB從器件控制模塊，從AHB請求仲裁模塊獲得仲裁信息，然后與相應(yīng)的AHB主器件控制模塊對接。
AHB主器件A的控制信號和寫數(shù)據(jù)信號進(jìn)入AHB主器件控制模塊A的主器件控制器A，經(jīng)過處理后進(jìn)入異步鎖存單元A1，然后進(jìn)入請求仲裁模塊。
同理，AHB主器件控制模塊B到AHB主器件控制模塊N與請求仲裁模塊的連接方式同上。
請求仲裁模塊將各個(gè)AHB主器件控制模塊的信號經(jīng)過處理后進(jìn)入AHB從器件控制模塊的從器件控制器，然后經(jīng)過寄存器組輸出到AHB從器件。
AHB從器件返回的信號經(jīng)過AHB從器件控制模塊的寄存器組后進(jìn)入AHB主器件控制模塊A的異步鎖存單元A2，經(jīng)過鎖存處理后進(jìn)入主器件控制器A，經(jīng)過處理后與AHB主器件A連接。
同理，AHB從器件控制模塊寄存器組輸出的信號也輸入到AHB主器件控制模塊B到AHB主器件控制模塊N，內(nèi)部連接方式與AHB主器件控制模塊A一致。
本發(fā)明的各AHB主器件控制模塊工作在AHB主器件所在時(shí)鐘域和AHB從器件所在時(shí)鐘域。
對于每個(gè)AHB主器件信號，用AHB從器件所在時(shí)鐘域時(shí)鐘異步鎖存htrans，hsel，haddr，hsize，hburst，hwata(實(shí)際上是通過寄存器建立的FIFO)，hwrite，hmastlock，hprot，hready，hamster。而輸出的信號hresp，hready_resp，hrdata(實(shí)際上是通過寄存器建立的FIFO)，hsplit是通過AHB主器件所在時(shí)鐘域時(shí)鐘異步鎖存，這樣設(shè)計(jì)，是為了以異步時(shí)鐘傳輸方式連接外部模塊與內(nèi)部模塊之間的信號。
AHB主器件控制模塊實(shí)時(shí)監(jiān)視并控制AHB主器件的數(shù)據(jù)申請，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)申請，并向AHB請求仲裁模塊產(chǎn)生操作申請。
與AHB從器件對接之后，傳送相關(guān)的參數(shù)到AHB從器件控制部分，并在寫操作時(shí)把寫數(shù)據(jù)存在FIFO中，或者在讀操作時(shí)，把數(shù)據(jù)從FIFO內(nèi)取出。
與現(xiàn)有技術(shù)的AHB互連矩陣不一樣，AHB主器件控制與AHB從器件控制之間沒有直接的時(shí)序關(guān)系，AHB主器件控制部分的操作，是根據(jù)其看到的FIFO的狀態(tài)而定。
AHB主器件控制針對寫操作，設(shè)計(jì)了簡版兩級的流水線控制，可以保存兩級的寫操作，當(dāng)兩級流水都滿了的時(shí)候，AHB主器件控制部分會控制下拉h(huán)ready_resp(這也會反映在hready上)，如圖5所示(圖中假定AHB從器件是一個(gè)響應(yīng)慢的外設(shè)，并且假定在其中一個(gè)AHB主器件看到的AHB信號帶前綴m0_，在AHB從器件看到的信號無前綴)。這樣設(shè)計(jì)，當(dāng)AHB主器件控制模塊還沒有與AHB從器件控制模塊對接的時(shí)候，所有AHB主器件都可以事實(shí)上已經(jīng)開始了寫數(shù)據(jù)的操作，甚至可以完成整個(gè)數(shù)據(jù)操作。
AHB主器件控制針對寫操作，設(shè)計(jì)了增強(qiáng)版三級的流水線控制，保存三級的寫操作，當(dāng)三級流水線都滿了的時(shí)候，AHB主器件控制部分會控制下拉h(huán)ready_resp，如圖6所示(圖中假定AHB從器件是一個(gè)響應(yīng)慢的外設(shè)，并且假定在其中一個(gè)AHB主器件看到的AHB信號帶前綴m0_，在AHB從器件看到的信號無前綴)。這樣設(shè)計(jì)，當(dāng)AHB主器件控制模塊還沒有與AHB從器件控制模塊還沒有對接的時(shí)候，所有AHB主器件都可以事實(shí)上已經(jīng)開始了寫數(shù)據(jù)的操作，甚至可以完成整個(gè)數(shù)據(jù)操作。二級流水與三級流水的區(qū)別在于對于每個(gè)AHB主器件來說，三級流水能允許完成更多的連續(xù)寫操作。這樣可以使得在AHB主器件的寫運(yùn)作效率更高。
本發(fā)明所述AHB請求仲裁模塊工作在AHB從器件所在時(shí)鐘域。按配置的要求，對來自AHB主器件控制的數(shù)據(jù)申請進(jìn)行相應(yīng)的仲裁。
此AHB請求仲裁模塊是一個(gè)流水線構(gòu)，一級為仲裁計(jì)算，另一級為仲裁輸出，這樣可以使得AHB從器件控制模塊很快就得知下一個(gè)的操作申請，不用等待，提高效率。
AHB請求仲裁模塊運(yùn)作在兩種模式中，一個(gè)模式為無時(shí)間一致性的配置模式，用戶可以配置每個(gè)AHB主器件控制模塊的優(yōu)先權(quán)，AHB請求仲裁模塊會按照配置進(jìn)行仲裁。另外一個(gè)模式是時(shí)間一致性的配置模式，此模式下，AHB請求仲裁模塊會記下每個(gè)請求的時(shí)間發(fā)生順序，按照時(shí)間順序進(jìn)行仲裁。
對于本發(fā)明的AHB從器件控制模塊，用寄存器鎖存輸出htrans，hsel，haddr，hsize，hburst，hwata(實(shí)際上是通過寄存器建立的FIFO)，hwrite，hmastlock，hprot，hamster。而輸入的信號hresp，hrdata(實(shí)際上是通過寄存器建立的FIFO)，hsplit也是通過寄存器的，這樣設(shè)計(jì)，是為了隔開外部模塊與內(nèi)部模塊之間的時(shí)序(timing)關(guān)系。
與AHB主器件控制不同，輸出的hready信號就是從AHB從器件輸入的hready_resp，但是AHB從器件hready_resp與AHB主器件的hready沒有組合邏輯上的直接相連，這也是這個(gè)AHB互連矩陣速度高的主要原因。
根據(jù)AHB請求仲裁模塊給出的信息，以便到相應(yīng)的AHB主器件控制獲得參數(shù)，并進(jìn)行操作。
與AHB主器件對接之后，從AHB主器件控制得到參數(shù)，并在寫操作時(shí)把從FIFO中讀出，或者在讀操作時(shí)，把數(shù)據(jù)寫入FIFO中。
與現(xiàn)有技術(shù)的AHB互連矩陣不一樣，AHB從器件控制與AHB主器件控制之間沒有直接的時(shí)序關(guān)系，AHB從器件控制部分的操作，是根據(jù)其看到的FIFO的狀態(tài)而定。
AHB從器件控制實(shí)際上是在獲得參數(shù)之后，以一個(gè)AHB主器件的方式對與其相連的器件進(jìn)行操作。
AHB從器件控制模塊對于寫操作，一定是晚于AHB主器件兩個(gè)，或者兩個(gè)以上的時(shí)鐘的，這是因?yàn)锳HB總線的所有命令參數(shù)都是先于數(shù)據(jù)一個(gè)時(shí)鐘的，則在操作過程中就會存在上一次的數(shù)據(jù)能及當(dāng)前操作的命令兩個(gè)不同時(shí)間的參數(shù)，所以在AHB從器件控制模塊必須確認(rèn)AHB主器件已經(jīng)寫入兩個(gè)或者兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)，或者AHB主器件已經(jīng)結(jié)束寫操作。AHB從器件控制模塊才可以開始發(fā)起操作。如圖5，圖6所示。
AHB從器件控制在接到爆發(fā)式讀操作時(shí)(burst read)，實(shí)際上是一種虛擬操作，因?yàn)槭聦?shí)上，雖然AHB從器件控制獲得操作的參數(shù)，但是，它并不知道AHB主器件會不會半途放棄操作，這樣的操作在AHB協(xié)議中是允許的。所以AHB從器件控制在爆發(fā)式讀操作時(shí)，是根據(jù)當(dāng)時(shí)的FIFO情況預(yù)先進(jìn)行讀操作，一旦發(fā)現(xiàn)AHB主器件放棄后續(xù)操作，AHB從器件控制就會放棄剩下的操作，而事實(shí)上，AHB從器件控制部分有可能已經(jīng)多讀了數(shù)據(jù)，如圖7所示。
AHB從器件控制模塊的虛擬預(yù)讀操作，在一定條件下，可以提高其性能，比如在以下的條件中，有多個(gè)AHB主器件先后發(fā)起申請，而第一個(gè)AHB主器件讀接收能力比較差，在現(xiàn)有技術(shù)的AHB互連矩陣中，必須等待其完成之后，才能進(jìn)行下一個(gè)AHB主器件的申請操作，而在本發(fā)明的設(shè)計(jì)中，AHB從器件控制模塊可以預(yù)先完成第一個(gè)AHB主器件操作，并且進(jìn)入下一個(gè)AHB主器件的操作中；這樣，總線的效率又提高了。如圖8所示。
AHB從器件控制針對從器件特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了從器件簡版每一次操作都是等數(shù)據(jù)操作也結(jié)束之后，才開始進(jìn)入新的操作中。這樣設(shè)計(jì)是因?yàn)橛胁糠值腁HB從器件設(shè)計(jì)并沒有完全按協(xié)議要求的那樣，支持從一個(gè)操作直聯(lián)下一個(gè)操作，如圖8所示，從器件處的hrans在發(fā)完命令之后，回到IDLE狀態(tài)，等數(shù)據(jù)完成之后才進(jìn)行下一個(gè)操作。
AHB從器件控制針對從器件特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了從器件增強(qiáng)版采用流水線的方式，AHB從器件控制不等數(shù)據(jù)操作是否完成，根據(jù)當(dāng)時(shí)的請求仲裁模塊給出的信息，以及協(xié)議的要求，直接進(jìn)入下一個(gè)操作中，如圖9所示。
在此基礎(chǔ)上，AHB從器件控制針對讀操作，又設(shè)計(jì)了讀增強(qiáng)版非讀增強(qiáng)版指的就是上述的從器件簡版和從器件增強(qiáng)版，而讀增強(qiáng)版是在這兩個(gè)版本的基礎(chǔ)上，有疹對讀操作的進(jìn)行了一些改進(jìn)設(shè)計(jì)，即在讀操作中，加入了動(dòng)態(tài)cache功能(當(dāng)然這個(gè)功能也可以配置關(guān)閉，及允許cache窗口空間)，這個(gè)動(dòng)態(tài)cache功能，與現(xiàn)有技術(shù)的操作方式不一樣，在讀操作即將完成的時(shí)候，AHB從器件控制模塊會檢測當(dāng)時(shí)有沒有新的操作申請(空忙狀態(tài))，如果有操作申請(即繁忙狀態(tài))，則執(zhí)行申請，如果沒有申請(即空閑狀態(tài))，則把此讀操作結(jié)束之后，把相鄰的地址的數(shù)據(jù)讀回，以此方式進(jìn)行數(shù)據(jù)cache功能；當(dāng)然，只有cache擊中，并且再次滿足上述的條件，cache功能才會再次發(fā)生。如圖10，圖11所示。
本發(fā)明采用異步時(shí)鐘鎖存方式切斷AHB主器件的所有信號與AHB從器件的直接聯(lián)系，信號包括(htrans，hsel，haddr，hsize，hburst，hwata(實(shí)際上是通過寄存器建立的FIFO)，hwrite，hmastlock，hprot，hready，hamster，hresp，hready_resp，hrdata(實(shí)際上是通過寄存器建立的FIFO)，使各AHB主器件與AHB從器件處于不同的時(shí)鐘域。
同時(shí)，AHB主器件控制模塊等部分采用流水線方式，就算AHB從器件控制模塊沒有真實(shí)與其中一個(gè)AHB主器件控制模塊異步對接，但是對于AHB主器件看來，操作已經(jīng)開始，甚至是已經(jīng)結(jié)束，這樣使得總線的效率得以提升；而且在AHB從器件部分采用虛擬預(yù)讀操作方式，預(yù)先把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，這樣也在一定程度上提升了總線的運(yùn)作效率；還有此裝置在針對不同的用戶的不同需求，在一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上，對不同的性能要求做了不同版本的設(shè)計(jì)。
最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種異步AHB互連矩陣接口裝置，其特征在于，其包括多個(gè)AHB主器件控制模塊，一AHB請求仲裁模塊，至少一AHB從器件控制模塊；每一AHB主器件控制模塊包含主器件控制器、第一異步鎖存單元以及第二異步鎖存單元；所述AHB從器件控制模塊包含從器件控制器、寄存器組；所述AHB主器件控制模塊用于在其時(shí)鐘域內(nèi)，以異步時(shí)鐘鎖存方式接收AHB主器件發(fā)過來的命令，將其信號轉(zhuǎn)換為AHB從器件時(shí)鐘域信號，并向AHB請求仲裁模塊發(fā)出申請，以流水線方式進(jìn)行操作，并在對接之后與AHB從器件控制模塊進(jìn)行參數(shù)與數(shù)據(jù)的異步時(shí)鐘數(shù)據(jù)交換；所述AHB請求仲裁模塊，用于工作于AHB從器件時(shí)鐘域，記錄每個(gè)AHB主器件控制模塊發(fā)出的申請，并按配置要求進(jìn)行仲裁，把仲裁結(jié)果傳給AHB從器件控制模塊；所述AHB從器件控制模塊，用于從AHB請求仲裁模塊獲得仲裁信息，并與相應(yīng)的AHB主器件控制模塊對接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述AHB主器件控制模塊與所述AHB從器件控制模塊的異步時(shí)鐘數(shù)據(jù)交換包括控制信號和寫數(shù)據(jù)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述AHB主器件控制模塊針對寫操作，采用兩級流水線控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述AHB主器件控制模塊針對寫操作，采用三級的流水線控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述AHB請求仲裁模塊是一流水線構(gòu)，一級為仲裁計(jì)算，另一級為仲裁輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述AHB請求仲裁模塊運(yùn)作模式為無時(shí)間一致性的配置模式，即用戶配置每個(gè)AHB主器件控制模塊的優(yōu)先權(quán)，AHB請求仲裁模塊按照配置進(jìn)行仲裁。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述AHB請求仲裁模塊運(yùn)作模式為時(shí)間一致性的配置模式，即AHB請求仲裁模塊0記下每個(gè)請求的時(shí)間發(fā)生順序，按照時(shí)間順序進(jìn)行仲裁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述AHB從器件控制模塊在接到爆發(fā)式讀操作時(shí)，采用虛擬操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述AHB從器件控制針對讀操作加入動(dòng)態(tài)cache功能，用于在讀操作即將完成時(shí)所述AHB從器件控制模塊檢測當(dāng)時(shí)是否空忙狀態(tài)，如果繁忙狀態(tài)，則執(zhí)行申請，否則把此讀操作結(jié)束之后，把相鄰的地址的數(shù)據(jù)讀回。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種異步AHB互連矩陣接口裝置，其包括多個(gè)AHB主器件控制模塊，一AHB請求仲裁模塊，至少一AHB從器件控制模塊；每一AHB主器件控制模塊包含主器件控制器、第一異步鎖存單元以及第二異步鎖存單元；所述AHB從器件控制模塊包含從器件控制器、寄存器組；所述AHB主器件控制模塊用于以異步時(shí)鐘鎖存方式接收AHB主器件發(fā)過來的命令，將其信號轉(zhuǎn)換為AHB從器件時(shí)鐘域信號，并在對接之后與AHB從器件控制模塊進(jìn)行參數(shù)與數(shù)據(jù)的異步時(shí)鐘數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明裝置使各AHB主器件和AHB從器件可以處于不同時(shí)鐘域，AHB協(xié)議信號傳輸正確完整，提高了系統(tǒng)總線的速度及運(yùn)作效率。
文檔編號G06F13/38GK101071405SQ20061007881
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者林曉濤, 陳家錦, 汪堅(jiān) 申請人:中興通訊股份有限公司