SoC系統中AHB／VCI Wrapper的設計及驗證

摘要：文章描述SoC平臺的片內總線到VCI標準接口的轉換部件的設計實現。它可以把帶有VCI標準接口的IP模塊和AMBA AHB系統總線連接起來。研究內容主要包括兩部分：第一，在VCI標準Rev2．0版本的基礎上，參照BVCI協議要求完成一個AMBA AHB系統總線與VCI標準接口的轉換部件-AHB／VCI Wrapper；第二，利用總線功能模型(BFM)思想，為AMBA總線和BVCI接口建立相應的BFM模型，在此基礎上，完成對AMBA總線控制部件和AHB／VCI Wrapper的功能驗證。該平臺具有很好的可重用性。
關鍵詞：AMBA總線；VCI接口；總線功能模型

0 引言
Basic VCI協議：AHB／VCI Wrapper的設計中采用的是VCI接口標準中的Basic VCI(BVCI)。
SoC平臺通過提供預先集成并驗證好的特定應用IP核，在很大程度上減弱了IP系統集成和系統級驗證的負擔。SoC設計平臺中各功能IP模塊是通過AMBA總線來連接的。AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)Rev2．0片內總線由ARM公司開發，是業內廣泛流行的一種工業標準片內總線。

1 AHB／VCI Wrapper設計思想
它包含兩部分：AHB-initiator-Wrapper和AHB-target-Wrapper，如圖1所示。從而實現AHB主設備與VCI從動方以及AHB從設備與VCI主動方之間的協議相互轉換。

AHB-initiator-Wrapper負責把VCI請求轉換成AHB周期請求，此時，它在AHB總線方相當于一個AHB主設備，在VCI方相當于一個VCI從動方。由于AHB-initiator-Wrapper具有AHB主設備特性，因此它在實際應用中可被例化為多個VCI主設備接口。
AHB-target-Wrapper負責把AHB傳送轉換成VCI傳送，此時，它在AHB總線方相當于一個AHB從設備，在VCI方相當于一個VCI主動方。同樣，由于AHB-target-Wrapper具有AHB從設備特性，因此它在實際應用中可被例化為多個VCI從設備接口。
1．1 AHB initiator Wrapper的設計
AHB-initiator-Wrapper負責接受VC主動方發出的請求，并控制AHB總線(作為總線主設備)完成傳送。尤其是，AHB-initiator-Wrapper要負責向AHB總線仲裁器請求總線所有權，得到總線以后，啟動AHB上的傳送并處理相應的AHB傳送反應，最后完成數據傳送。
1．2 AHB initiator Wrapper的總體構架
本設計中的AHB-initiator-Wrapper采用同步化電路機制解決了VCI主動方設備與AHB總線之間的速率匹配問題，圖2給出了該設計的總體構架。它主要包含五部分：BVCI請求握手控制單元、BVCI響應握手控制單元、請求內容FIFO、響應內容FIFO和AHB主設備控制引擎。