基于AMBA总线的OCP-IP接口

 

　　目前片上总线的标准协议众多，如ARM公司提出的AMBA总线、OPEN CORES组织提出的WishBone总线、IBM公司提出的CoreConnect总线等。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。基于提高IP核复用以及即插即用目的，OCP-IP组织提出了OCP-IP标准。

　　1 OCP-lP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。