【摘 要】
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随着系统芯片(SoC)在整机系统中的广泛应用,许多外围扩展的功能设备需要与系统芯片连接.而系统芯片由于管脚数量、总线负载等方面的局限性已不能满足这种需求.在系统芯片中设
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随着系统芯片(SoC)在整机系统中的广泛应用,许多外围扩展的功能设备需要与系统芯片连接.而系统芯片由于管脚数量、总线负载等方面的局限性已不能满足这种需求.在系统芯片中设计实现一个PCI总线桥接器,作为连接片外PCI设备的扩展接口,是解决这一问题的有效途径.北大众志-863 CPU系统芯片(UNITY-863系统芯片)中的AHB-PCI桥就是一个面向系统功能扩展应用的PCI桥接器.该文首先通过对比片上总线AHB协议和PC局部总线标准PCI协议,从结构和功能分别分析PCI桥接器,在此基础上给PCI桥接器作出定义.然后以NetPC为例,说明了在整机系统中AHB-PCI桥的功能特征和工作方式,并提出了设计思路和实现时应着重考虑的地方.为了实现总线协议之间通讯的功能,AHB-PCI桥在结构设计中应包含AHB主/从设备模块,PCI主/从设备模块,异步时钟同步逻辑,奇偶校验和总线仲裁模块.设计部分具体介绍了各子模块的结构框架.作为一个跨越异步时钟域、连接系统总线和板级设备的协议通讯模块,在具体实现的每一阶段都会遇上来自总线异常、时序违例、竞争冲突等方面的问题.该文按照ASIC实现标准流程介绍了AHB-PCI桥的实现过程,对规范设计、代码开发、功能验证、综合优化、时序验证和原型测试阶段分别总结出一些设计的经验方法和参考原则,并结合AHB-PCI桥实现过程中的实例加以说明.开发类似总线协议通讯模块时,设计人员可以参考该文的设计思路和实现手段,相信不论对系统的总体设计还是具体实现,都会起很大的帮助作用.
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