AMBA總線 SoC 系統IP核的即插即用研究

OCP-IP跟AMBA總線的通信通過設計2個狀態機來實現，1個用于接收AMBA總線上的流水數據，1個用于發送接收的數據并以OCP標準的方式發送。接收數據的狀態機編碼如下：

H_CTRL_PHASE1用于存儲第1級流水指令，H_CTRL_PHASE2用于存儲第2級流水指令，其狀態轉移圖如圖5所示。當AMBA總線上發出第1個讀寫指令，狀態機進入H_CTRL_PHASE1狀態，并將第1個讀寫指令轉換成OCP命令。因為AMBA總線是基于流水的操作，所以第2條指令的發出不需要等第1條指令執行結束。這時候，狀態機進入H_CTRL_PHASE2狀態，并將此指令存儲起來，等OCP命令執行結束立即將此存儲的指令轉換成OCP命令。這時如果AMBA總線上再次發出第3條指令，則狀態機進入H_CTRL_PHASE1狀態，并存儲此指令。

發送接收到的數據的狀態機編碼如下：

狀態轉移圖如圖6所示。當接收數據的狀態機接收到AMBA總線上的命令時，狀態機讓OCP接口進入第1個讀寫操作狀態，即READl狀態或者WRITE1 狀態。如果AMBA總線上有持續的流水操作命令，狀態機進入READ2狀態或者WRITE2狀態，即在AMBA流水操作的條件下，以1結尾的狀態的下一個狀態一定是以2結尾的狀態，反之以2結尾的狀態的下一個狀態一定是以1結尾的狀態。

3 OCP-IP標準封裝軟件設計

OCP是一種IP的標準，但不僅僅是IP的接口和數據的交換方式，還規定了IP的配置、端口等信息，即所謂的OCP配置文件。讀取OCP配置文件中的內容，就可以知道此IP對應的OCP接口的性能，從而對總線上的接口進行配置，進而實現IP的即插即用。雖然IP的功能是多樣的，總線的數據交互方式也是多樣的，但OCP接口的時序是固定的。這樣就可以通過設計軟件提取IP的端口信息，并自動生成相應的OCP接口模塊。該封裝軟件運行流程如圖7所示。用戶的 IP可以直接掛在該SOC平臺上進行驗證，同時也可以直接集成到其他帶有OCP接口的SoC系統中去，加快IP的驗證和系統的設計。

封裝軟件采用MFC(微軟基礎類庫)來編寫。通過設計用戶界面，用戶只要輸入IP的時鐘、地址、數據、讀寫控制信號等，就可以自動生成1個OCP的接口，以及標準的配置文件，從而實現IP的即插即用以及IP的統一管理。

結 語

OCP是免費的基于點對點傳輸的IP核的標準協議，可重配置以及可擴展性很強，可以實現真正意義上的IP核即插即用，減少SoC系統設計的時間。本文討論了OCP-IP的協議與特點，設計了基于AMBA總線的OCP-IP接口，提出了一種IP自動封裝的方法，為IP核的集成和管理帶來極大的方便。