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，其特點是：設(shè)備本體內(nèi)設(shè)置有信號狀態(tài)機(jī)裝置與時鐘信號通訊線，時鐘信號通訊線分別連接信號狀態(tài)機(jī)裝置的時鐘f1端口、FIFO寫數(shù)據(jù)裝置的時鐘端口、FIFO地址裝置的時鐘端口、FIFO控制裝置的時鐘端口和FIFO讀數(shù)據(jù)裝置的時鐘端口，在的時鐘信號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序。
[0003]Avalon總線的主要設(shè)計目的是: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總線的時序行為，而且便于集成高速外設(shè)。Avalon總線以及整個系統(tǒng)的性能可以采用標(biāo)準(zhǔn)的同步時序分析技術(shù)來評估,這樣避免了復(fù)雜的時序。
[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主部件的同時互連，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同時對總線信號的定時、主從部件傳輸?shù)男盘栕髁硕x，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，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)置有信號狀態(tài)機(jī)裝置與時鐘信號通訊線，所述時鐘信號通訊線分別連接信號狀態(tài)機(jī)裝置的時鐘Π端口、FIF0寫數(shù)據(jù)裝置的時鐘端口、FIF0地址裝置的時鐘端口、FIF0控制裝置的時鐘端口和FIFO讀數(shù)據(jù)裝置的時鐘端口，所述的時鐘信號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，時鐘信號通訊線發(fā)出cm_read信號、cm_write信號、cm_writedata信號、cm_addr信號,其中cm_addr信號接信號狀態(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接信號狀態(tài)機(jī)裝置的寫數(shù)據(jù)端口，cm_write信號以及cm_read信號接信號狀態(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、addr_en信號、begintransfer 信號、chipselect 信號、byteenable 信號、read 信號、write 信號和 ctr_en信號，讀使能輸出端口發(fā)出reacLen信號，所述written信號接入FIFO寫數(shù)據(jù)裝置的使能輸入端口，addr_en信號接FIFO地址裝置的使能輸入端口，所述ctr_en信號、write信號、read信號、byteenable信號、chipselect信號和begintransfer信號分別接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,FIFO地址裝置的地址輸出端口發(fā)出als_addr信號，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、als_chipselect 信號、als_byteenable信號、alS_read信號以及alS_write信號，將它們送入從設(shè)備總線，從設(shè)備總線發(fā)出als_readdata 信號、als_waitrequest 信號、als_irq 信號和 als_resetrequest 信號，其中 als_waitrequest、als_irq和als_resetrequest信號分別接信號狀態(tài)機(jī)裝置的等待請求端、中斷請求端和復(fù)位請求端，als_readdata信號接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信號送入時鐘信號通訊線。
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)五個狀態(tài)，所述五個狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移由主端送入的cm_write信號和cm_read信號，以及從端送入的als_waitrequest信號、als_irq信號和als_resetrequest信號共同控制。
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，信號狀態(tài)機(jī)裝置將write_en信號、addr_en信號、ctr_e信號η以及reacLen信號信號置為無效，等待數(shù)據(jù)信號以及控制信號進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移與數(shù)據(jù)傳輸，由cm_write信號和cm_read信號控制信號狀態(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信號和cm_read信號兩個信號不能同時有效，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，將Crossbar總線給出的數(shù)據(jù)寫到Avalon總線中，將cm_writedata信號通過寫數(shù)據(jù)輸入端口送入寫FIFO和信號狀態(tài)機(jī)裝置中，cm_addr信號通過地址輸入端送入FIFO地址裝置和信號狀態(tài)機(jī)裝置中，信號狀態(tài)機(jī)裝置判斷cm_writedata信號和cm_addr信號，當(dāng)兩者皆不為O時，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，根據(jù)從端口送入的als—waitrequest信號、als—resetrequest信號和als—irq信號判斷是否執(zhí)行操作，如als—waitrequest信號、als—resetrequest信號和als—irq信號皆為無效，此時信號狀態(tài)機(jī)裝置將write—en信號、addr—en信號、ctr—en信號、byteenable信號、begintransfer信號以及chipselect信號置為有效，其中write—en信號、addr—en信號和ctr—en信號為FIFO寫數(shù)據(jù)裝置、FIFO地址裝置和FIFO控制裝置的使能信號，將ctr—en 信號、write 信號、read 信號、byteenable 信號、begintransfer 信號以及 chipselect信號送入FIFO控制裝置，其中write信號和read信號與主端給出的cm—write信號以及cm—read信號保持一致，對應(yīng)于從端的als—write信號和als—read信號，byteenable信號、begintransfer信號以及chipselect信號分別對應(yīng)從端的als—byteenable信號、als—begintransfer信號和als—chipselect信號，F(xiàn)IFO地址裝置將cm—addr信號送給從端的als—addr信號，F(xiàn)IFO寫數(shù)據(jù)裝置將cm—writedata信號送給從端的als—writedata信號，從而實現(xiàn)寫操作，繼續(xù)等待下一個操作，若als—resetrequest信號有效，則信號狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待als—resetrequest信號無效以及其他控制信號進(jìn)行操作，若als—resetrequest信號無效，但als—waitrequest信號和als—irq信號有一個有效或者兩個都有效，則信號狀態(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，將Avalon總線對應(yīng)地址的數(shù)據(jù)讀到Crossbar總線中，將cm—addr信號送入FIFO地址裝置和信號狀態(tài)機(jī)裝置，信號狀態(tài)機(jī)裝置判斷cm—addr信號，若aim—addr信號非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、als—resetrequest信號和als—irq信號判斷是否執(zhí)行操作，如果als—waitrequest信號、als—resetrequest信號和als—irq信號皆為無效，此時信號狀態(tài)機(jī)裝置將 read—en 信號、addr_en 信號、ctr_en 信號、byteenable 信號、begintransfer 信號以及chipselect信號置為有效，其中read—en信號、addr—en信號和ctr—en信號為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，將ctr—en信號、write信號、read信號、byteenable信號、begintransfer信號以及chipselect信號送入FIFO控制裝置，其中write信號和read信號與主設(shè)備總線給出的cm—write信號以及cm—read保持一致，對應(yīng)于從端的 als—write 和 als—read，byteenable 信號、begintransfer 信號以及 chipselect 信號分別對應(yīng)從端的 als—byteenable 信號、als—begintransfer 信號和 als—chipselect 信號，F(xiàn)IFO地址裝置將cm—addr信號送給從端的als—addr信號，從端給出的als—readdata信號送入FIFO讀數(shù)據(jù)裝置，F(xiàn)IFO讀數(shù)據(jù)裝置將als—readdata信號送給主端的cm—readdata信號，實現(xiàn)讀操作，繼續(xù)等待下一個操作；若als—resetrequest信號有效，信號狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待als—resetrequest信號無效以及其他控制信號進(jìn)行操作，若als—resetrequest信號無效，但als—waitrequest信號和als—irq信號有一個有效或者兩個都有效，則信號狀態(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，若cm—write信號保持有效，且als—waitrequest信號、als—resetrequest信號和als—irq信號皆為無效，則信號狀態(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、als—resetrequest 信號和 als_irq 信號皆為無效，則信號狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入讀數(shù)據(jù)狀態(tài)；若alsjesetrequest信號有效，信號狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待als_resetrequest信號無效以及有效的控制信號進(jìn)行操作；若als_resetrequest信號無效,但als_waitrequest信號和als_irq信號有一個有效或者兩個都有效，則信號狀態(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，若cm_read信號保持有效，且als_waitrequest信號、als_resetrequest信號和als_irq信號皆為無效,則信號狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入讀數(shù)據(jù)狀態(tài)，完成讀操作；若 cm_write 信號有效，且 als_waitrequest 信號、als_resetrequest 信號和 als_irq信號皆為無效，則信號狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入寫數(shù)據(jù)狀態(tài)，完成寫操作；若alsjesetrequest信號有效， 則信號狀態(tài)機(jī)裝置進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待alsjesetrequest信號無效以及其他控制信號；若als_resetrequest信號無效，但als_waitrequest信號和als_irq信號有一個有效或者兩個都有效，則信號狀態(tài)機(jī)裝置將保持在讀等待狀態(tài)。
【文檔編號】G06F13/40GK103744819SQ201310465543
【公開日】2014年4月23日 申請日期: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 申請人:蘇州愛思索電子科技有限公司