一种基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置，用于实现AMBA总线架构上的AHB和AXI总线与LPC总线之间的数据通信，包括：AHB总线、AXI总线、AHB从接口模块、AXI主接口模块、LPC总线接口模块、LPC主模块和DMA引擎模块；其中AHB总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC 1.1总线协议中规定的输入输出、存储器、固件三种周期类型的数据传输，而AXI总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC 1.1总线协议中规定的DMA周期类型的数据传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路逻辑设计领域，具体涉及一种基于AMBA(AdvancedMicrocontrollerBusArchitecture)总线架构的LPC(LowPinCount，低管脚数)主机控制器(HOST控制器)装置，实现了AMBA总线架构上的各个总线与LPC总线之间的数据通信。
技术介绍
LPC总线是Intel公司定义的一个数据地址命令多路复用总线，工作频率为33MHz。在工业计算机领域，LPC总线已经取代了ISA等接口成为一种标准接口。目前许多LPC主机控制器都是基于PCI-Express架构或自定义专用总线架构的方法来实现某装置与LPC设备数据通信功能。对于PCI-Express架构的LPC主机控制器，由于PCI-Express协议的复杂性使得LPC主机控制器的实现具有较大的难度，而对于自定义专用总线架构的LPC控制器，其专用性限制了它只能被应用在某一特定的专用场合，不具备通用性；此外在实现DMA(DirectMemoryAccess，存储器直接访问)功能时需要借助额外的DMA控制器，该额外的DMA控制器非LPC主机控制器专用，还要满足系统中的其他部件的DMA服务需求。因此，基于上述两种架构的LPC主机控制器开发难度大，可移植性较差，DMA服务效率低下等缺点亟待解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置，其实现了AMBA总线架构上的各个总线与LPC总线之间的数据通信。根据本专利技术，提供了一种基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置，用于实现AMBA总线架构上的AHB和AXI总线与LPC总线之间的数据通信，包括：AHB总线、AXI总线、AHB从接口模块、AXI主接口模块、LPC总线接口模块、LPC主模块和DMA引擎模块；其中AHB总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC1.1总线协议中规定的输入输出、存储器、固件三种周期类型的数据传输，而AXI总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC1.1总线协议中规定的DMA周期类型的数据传输。优选地，AHB从接口模块与AHB总线相连，用于接收来自AHB总线上的读写请求并实现相关数据的传输；AXI主接口模块与AXI总线相连，用于向AXI总线发起读写请求并实现相关数据的传输；LPC总线接口模块用于实现与LPC设备的线路连接；LPC主模块遵循LPC1.1协议的规定，用于实现输入输出、存储器、固件周期和DMA周期的读写请求的检测、仲裁、执行和异常处理，以及串行中断的模式切换、请求检测和清除处理；DMA引擎模块用于实现DMA请求的检测、通道仲裁、DMA服务启动和请求取消处理。优选地，所述LPC主机控制器装置采用带外中断信号以及寄存器查询/轮询的中断机制来处理LPC设备的串行中断。优选地，所述LPC主机控制器装置支持输入输出、存储器、固件存储和DMA四种周期类型，其中在所述LPC主机控制器装置内部实现4通道的LPC专用DMA控制器，以同时支持2个带DMA功能的LPC设备。优选地，对于IO或存储周期，如果AHB总线上的数据位宽为16比特或32比特，则LPC主模块自动将AHB总线的请求拆分为2个或4个LPC总线的IO或存储周期请求。优选地，所述LPC主机控制器装置支持256MB的闪存存储器寻址空间和64MB固件闪存寻址空间。优选地，所述LPC主机控制器装置利用编程逻辑器件或专用集成电路实现。附图说明结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置的原理框图。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。具体实施方式为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置的原理框图。如图1所示，根据本专利技术优选实施例的基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置用于实现AMBA总线架构上的各个总线与LPC总线之间的数据通信，包括：AHB总线、AXI总线、AHB从接口模块、AXI主接口模块、LPC总线接口模块、LPC主模块和DMA引擎模块(即LPCDMA模块)。可以看出，该控制器装置提供了3个对外接口(一个LPC总线接口、一个AHB总线接口和一个AXI总线接口)。其中AHB总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC1.1总线协议中规定的IO(输入输出)、存储器、固件三种周期类型的数据传输，而AXI总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC1.1总线协议中规定的DMA周期类型的数据传输。其中，AHB从接口模块与AHB总线相连，用于接收来自AHB总线上的读写请求并实现相关数据的传输；AXI主接口模块与AXI总线相连，用于向AXI总线发起读写请求并实现相关数据的传输；LPC总线接口模块用于实现与LPC设备的线路连接；LPC主模块遵循LPC1.1协议的规定，用于实现IO/存储器/固件周期和DMA周期的读写请求的检测、仲裁、执行和异常处理，以及串行中断的模式切换、请求检测和清除等处理。DMA引擎模块用于实现DMA请求的检测、通道仲裁、DMA服务启动和请求取消等处理。在具体操作时，AHB从接口模块接受来自AHB总线上的AHB主所发出读写请求(包含IO、存储器、固件和内部寄存器读写这四种类型的请求)，该请求与来自DMA引擎模块的LPCDMA请求一起传至LPC主模块后进行仲裁，然后LPC主模块例如按照LPC1.1协议的规定来执行IO、存储器、固件和DMA这四个周期请求中的某一个，并通过LPC总线接口来实现与外部LPC设备间的数据通信。对于IO或存储周期，若AHB总线上的数据位宽为16比特或32比特，则LPC主模块还将负责自动将AHB总线的请求拆分为2个或4个LPC总线的IO或存储周期请求。对于DMA传输，专用的DMA引擎模块支持4个通道并发执行且同时支持2个带DMA功能的LPC设备。DMA流程是LPC设备通过相应引脚(例如LDRQ#引脚)经由LPC总线接口向LPC主模块申本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置，用于实现AMBA总线架构上的AHB和AXI总线与LPC总线之间的数据通信，其特征在于包括：AHB总线、AXI总线、AHB从接口模块、AXI主接口模块、LPC总线接口模块、LPC主模块和DMA引擎模块；其中AHB总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC 1.1总线协议中规定的输入输出、存储器、固件三种周期类型的数据传输，而AXI总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC 1.1总线协议中规定的DMA周期类型的数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于AMBA总线架构的LPC主机控制器装置，用于实
现AMBA总线架构上的AHB和AXI总线与LPC总线之间的数据通
信，其特征在于包括：AHB总线、AXI总线、AHB从接口模块、AXI
主接口模块、LPC总线接口模块、LPC主模块和DMA引擎模块；其
中AHB总线接口和LPC总线接口之间实现了LPC1.1总线协议中规
定的输入输出、存储器、固件三种周期类型的数据传输，而AXI总
线接口和LPC总线接口之间实现了LPC1.1总线协议中规定的DMA
周期类型的数据传输。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，AHB从接口模块
与AHB总线相连，用于接收来自AHB总线上的读写请求并实现相
关数据的传输；AXI主接口模块与AXI总线相连，用于向AXI总线
发起读写请求并实现相关数据的传输；LPC总线接口模块用于实现与
LPC设备的线路连接；LPC主模块遵循LPC1.1协议的规定，用于实
现输入输出、存储器、固件周期和DMA周期的读写请求的检测、仲
裁、执行和异常处理，以及串行中断的模式切换、请求检测和清除处
理；DMA引擎模块用于实现DMA请求的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦滨，汪争，蔡良锋，叶维，韩文燕，张亮，刘亮，徐毅，
申请(专利权)人：无锡江南计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32