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1、PCMCIAAHB桥的设计与验证■北京工业大学邹杨王普方穗明林平分首先简要介绍AMBA总线协议(包括AHB、APB两种总线)和PCMCIA的结构及传递数据的特点,然后详细阐述设计PCMCIAAHB桥的目的、功能、设计思路、遇到的问题及解决方案,最后简单介绍PCMCIA摘要AHB桥的一种综合验证方案。本设计已经通过了XilinxISE和TSMC(台基电)0.18μmCMOS工艺的综合,总电路规模在FPGA验证的环境下约10000门,在ASIC验证的环境下不足2000门。关键词SoCAHB总线PCMCIAPC卡PCMCIAAHB桥引言◆AHB(Adv
2、ancedHighperformanceBus);◆ASB(AdvancedSystemBus);随着集成电路的进一步发展和SoC(System2on2Chip)◆APB(AdvancedPeripheralBus)。系统的逐步成熟,其高集成度、小面积、低功耗等特点让其中AHB总线主要用于连接高性能系统模块,它支SoC系统更多地走进人们生活的各个领域。随着越来越持突发数据传输方式及单独数据传输方式。ASB总线是多的IP核的出现,如何更有效地进行IP核复用和移植也旧版的系统总线,只支持突发数据传输模式,多数IC设计成为SoC的难题,由此,应运而生的
3、片上总线逐渐成为公司已经不再使用。APB总线是一个简单接口,它支持SoC设计的热点。现在,在技术界形成的较有影响力的片性能较低的外围设备。一个包含ARM芯片的典型内总线标准有IBM公司的CoreConnect,SilicoreCorp公AMBA总线应用如图1所示。司Wishbone和ARM公司的AMBA(AdvancedMicro2[1]controllerBusArchitecture)总线。在已经设计完成的无线局域网网卡芯片中,采用了ARM公司的ARM7芯片和AMBA总线。PCMCIA(PersonalComputerMemoryCardIn
4、terna2tionalAssociation,PC机内存卡国际协会)是一个由500多家公司组成的国际组织。该组织制定了PCMCIA接口卡或简称为PC卡的标准。一般来说,SoC芯片主要应用于PC机的外围设备,如无线局域网网卡上,就存在PC机(主机)与外围设备(从图1AMBA总线结构示意图设备)之间的通信问题。如何建立主机与从设备之间的良由于AMBA总线内部的数据传输不属于本文的重点好通信,当今业内有不少解决方案,也有人提出用PCI总阐述对象,因此本文对AHB和APB总线之间的传输不作[2]线与AMBA总线之间的连接。而本文所阐述的是在更多的描述。
5、PCMCIA和AHB总线之间建立命令和数据通路,使主机在AMBA总线体系结构中,AHB处于主导地位,因此选与AHB总线上的设备进行通信成为可能。另外可以选择了PCMCIA直接与AHB总线连接,而不是与处于从属地择的外围总线还有USB和MINIPCI等。位的APB总线连接。AHB总线的读写时序如图2所示。1AMBA总线与PCMCIA总线AHB总线接口如图3所示。1.2PCMCIA概述1.1AMBA总线概述[3]一般而言,PCMCIA分为主、从设备。主设备是一次AMBA总线有三种子总线,它们分别是:302005110©1995-2006Tsinghu
6、aTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.1.3两种总线的比较AHB总线是为片内各模块之间的互相沟通方便而推出的片内总线,而PCMCIA则是为了设备之间的互联而推出的结构。因为推出它们的目的不同,所以设计和实现都不同。两种总线相比较而言主要的区别有:①AHB总线是时钟驱动,而PCMCIA总线则没有时钟。②AHB总线数据线是32位,并且读写数据线分开;而PCMCIA数据总线是16位,并且读写数据线复用。另外,PCMCIA的数据格式是大端对齐,而AHB总线则可图2AHB总线基本读写时序图4PCMCIA
7、卡读数据时序图3AHB总线接口通信的发起者。任何一次通信,都是主设备主动提出要求,访问从设备,获取相应的信息。从设备是一次通信的接受者。它收到命令后采集相应的数据(写操作)或把相应的数据放到数据线上供主设备读取(读操作)。[4]PCMCIA卡共有四种类型,分别是TYPEI、TYPEII、TYPEIII和CardBus。与前三者相比,CardBus是一种32位的卡,速度更快(132Mbps),但是作为802.11b协议而图5PCMCIA卡写数据时序言,无需如此高的传输速率。我们在后来的802.11g项目中实现了CardBus,而在遵从802.11b
8、协议的网卡上没有使用。就前三者而言,它们的大小都是相同的(8.56cm×5.4cm),不同点就在于它们的厚度上。TYPEI为0.33cm
