资料介绍
引言
随着半导体技术的发展,深亚微米工艺加工技术允许开发上百万门级的单芯片,已能够将系统级设计集成到单个芯片中即实现片上系统SoC。IP核的复用是SoC设计的关键,但困难在于缺乏IP核与系统的接口标准,因此,开发统一的IP核接口标准对提高IP核的复用意义重大。本文简单介绍IP核概念,然后从接口标准的角度讨论在SoC设计中提高IP核的复用度,从而简化系统设计和验证的方法,主要讨论OCP(开放核协议)。
图1 OCP工作原理示意图
图2 读/写操作的时序
图3 读/写状态机
OCP简介
基于IP核复用技术的SoC 设计使芯片的设计从以硬件为中心转向以软件为中心,芯片设计不再是门级的设计,而是IP核和接口及其复用设计。IP核集成到系统所要考虑的问题包括:同步,例如全局执行、数据交换和协议方面的同步操作;协议转换,不同模块间不兼容的协议的转换,封装可用来解决这个问题,但需要考虑时序约束;I/O缓存,为满足系统行为和时序约束可能需要缓存数据。另外,出于对核设计的保护会故意隐藏一些信息,而这些信息在集成时可能需要。为解决这些问题需要
一个好的接口标准,一些大公司现在已有自己的IP核接口标准,比如Altera的Avalon,Atlantic、IBM的CoreConnect、ARM 的AMBA等。因为核的多样性,使用完全相同的接口是不现实的,OCP将软件中的分层概念应用到IP核接口,提供一种具有通用结构定义、可扩展的接口协议,方便了IP核与系统的集成。
OCP协议使IP核与系统的接口与IP核的功能无关,设计人员不需要了解核内部也能利用它进行系统设计。OCP接口允许设计者根据不同的目的配置接口,包括接口的数据宽度、交换的握手协议等,在SoC设计中可以裁剪核的功能,降低设计复杂性,减小面积,同时满足SoC的要求;OCP接口还保持核在集成到系统的过程中自身完全不被改变,就是说在总线宽度、总线频率或电气负载有变化时核保持不变。使用OCP接口的设计可以交付即插即用的模块,同时支持核的开发与系统设计并行,节省设计时间。
随着半导体技术的发展,深亚微米工艺加工技术允许开发上百万门级的单芯片,已能够将系统级设计集成到单个芯片中即实现片上系统SoC。IP核的复用是SoC设计的关键,但困难在于缺乏IP核与系统的接口标准,因此,开发统一的IP核接口标准对提高IP核的复用意义重大。本文简单介绍IP核概念,然后从接口标准的角度讨论在SoC设计中提高IP核的复用度,从而简化系统设计和验证的方法,主要讨论OCP(开放核协议)。
图1 OCP工作原理示意图
图2 读/写操作的时序
图3 读/写状态机
OCP简介
基于IP核复用技术的SoC 设计使芯片的设计从以硬件为中心转向以软件为中心,芯片设计不再是门级的设计,而是IP核和接口及其复用设计。IP核集成到系统所要考虑的问题包括:同步,例如全局执行、数据交换和协议方面的同步操作;协议转换,不同模块间不兼容的协议的转换,封装可用来解决这个问题,但需要考虑时序约束;I/O缓存,为满足系统行为和时序约束可能需要缓存数据。另外,出于对核设计的保护会故意隐藏一些信息,而这些信息在集成时可能需要。为解决这些问题需要
一个好的接口标准,一些大公司现在已有自己的IP核接口标准,比如Altera的Avalon,Atlantic、IBM的CoreConnect、ARM 的AMBA等。因为核的多样性,使用完全相同的接口是不现实的,OCP将软件中的分层概念应用到IP核接口,提供一种具有通用结构定义、可扩展的接口协议,方便了IP核与系统的集成。
OCP协议使IP核与系统的接口与IP核的功能无关,设计人员不需要了解核内部也能利用它进行系统设计。OCP接口允许设计者根据不同的目的配置接口,包括接口的数据宽度、交换的握手协议等,在SoC设计中可以裁剪核的功能,降低设计复杂性,减小面积,同时满足SoC的要求;OCP接口还保持核在集成到系统的过程中自身完全不被改变,就是说在总线宽度、总线频率或电气负载有变化时核保持不变。使用OCP接口的设计可以交付即插即用的模块,同时支持核的开发与系统设计并行,节省设计时间。
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