AMBA总线总线 SoC 系统系统IP核的即插即用研究核的即插即用研究
IP核的复用极大地提高了SoC系统设计的开发效率，SoC片上总线的选择是IP核间集成与互连的关键技术之一。
SoC片上总线的多样性对IP核的封装规范提出了要求。标准的IP核封装规范有助于提高IP核的复用甚至实现核的
即插即用。
引引 言言
SOC设计的快速发展是以
1 OCP-lP标准介绍标准介绍
1．1 OCP协议
OCP(Open Core Protoco1)标准是OCP-IP组织制定的一种以提高IP核的复用及实现IP核的即插即用为目的的IP核标准。SoC
芯片设计不再是门级的设计，而是IP核复用及其接口的设计。IP核要集成到一个SoC系统中，要考虑很多问题，例如：模块间
的同步，如全局执行、数据交换的同步操作等；协议转换匹配，不同IP核模块间可能使用不同的协议，这样必须考虑协议转换
的问题。这些问题给IP复用带来了一定的难度，并使SoC芯片的time-to-market (上市时间)延长。为解决这些问题，一些大公
司提出了自己的总线接口标准，如ARM的AMBA总线、IBM的CoreConnect总线、Altera的 Avalon总线等。因为核的多样性，
使用完全相同的总线接口是不现实的。这就意味着，如果总线A上的一个IP核要移植到另一系统的总线B上，就需要更改此IP
的接口以及数据交换的方式。如果设计者不了解总线B的数据交换协议，这样就对SoC系统的开发带来一系列困难。OCP-IP
正是针对这些问题提出的。OCP协议是免费的，独立于具体的总线。它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，能完全满足IP内核通信机制的所有要求，方便了IP核与系统的集成。
OCP协议使IP核的功能与系统的接口无关，设计人员不需要了解IP核的功能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，并且在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完全不被改变(即在总线宽度、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。
OCP采用套接口(socket)的方法实现IP核的即插即用，如图1所示。Target Bus A表示总线A，Target Bus B表示总线B。不论
总线A或者总线B是哪一类总线协议，只要总线上提供了OCP的接口，那么符合OCP协议的IP核就可以随意集成到任意总线上
去，不需要重新设计IP核的接口。
1．2 OCP通信方式
OCP协议定义了两个通信实体问点到点的接口。其中一个实体作为通信的主体(Master)，另一个作为从体(Slave)。只有
Master可以发命令，Slave响应Master的命令，接收或发送数据。封装接口模块必须担当每个连接实体的对应端，当连接实体
是Master时，封装接口模块就作为对应的Slave；当连接实体是Slave时，封装接口模块作Master。
OCP的系统架构如图2所示。图中有3个IP核，其中左边标有主控的IP核是通信的发起方或者主控方，称为Master；最右边标
有目标的是通信的目标对象，称为Slave；中间的IP核既可作为Master又可作Slave；下面的框代表OCP-IP封装接口模块；从
Master出来并进入Slave的箭头表示OCP请求命令，从Slave出来并进入Master的箭头表示OCP的响应。2个IP核通过接口通信
的过程是：功能为Master的IP核发出请求命令给对应的Slave端(总线封装接口模块)；封装接口模块将请求命令转换成对应的
总线命令传送给接收方的总线封装模块；接收方的总线封装模块再作为Master，把对应的内部总线传输转换成标准的OCP命
令传送给目标IP核，目标IP核接收到命令并响应命令和返回读写的数据。
资源评论
