The invention belongs to the technical field of front-end design of digital circuits, and in particular relates to a bridge device for multi-channel low-speed peripheral integration, which is applied to extend low-speed peripheral devices on the peripheral of processors. The invention can ensure stable and reliable data transmission from the external expansion interface of a high-speed processor to a low-speed external device. Compared with the scheme constructed by using discrete devices, the invention can greatly reduce the area of the circuit board, achieve the purpose of reducing the cost, and also provide convenience for logical debugging and use. The invention can conveniently provide user expansion settings in the application process, conveniently increase or reduce the amount of logical use resources according to the actual use situation, and has good adaptability. In addition, the expandable peripheral units in the invention can also be cascaded to construct a secondary address mapping relationship, and have strong adaptability to the design with less address space. In the case of bandwidth and resources of the FPGA, a processor peripheral interface can be provided to achieve cross-clock synchronization between any multi-channel low-speed peripheral devices.
【技术实现步骤摘要】
一种用于多路低速外设集成的桥接装置
本专利技术属于数字电路前端设计
,具体涉及一种应用于在处理器外围扩展低速外部设备的用于多路低速外设集成的桥接装置。
技术介绍
在工业控制领域,串口和CAN等低速通信接口是常用的命令和数据传递途径。在一个整机系统中,通常会出现多路串口和CAN集成在一个主机节点或者中继节点上。这些控制系统通常使用在嵌入式领域,使用线卡的方式安装在机箱中。线卡尺寸较小,使用传统的串口控制芯片和CAN接口控制芯片实现时,会出现板卡面积不足的情况。通过在处理器外围集成单片容量适宜的FPGA芯片,将多路串口逻辑和CAN控制逻辑以及桥接逻辑集成到FPGA芯片中,能够极大缩小串口和CAN线卡的面积。通常,处理器的外部扩展接口与外部低速设备之间的时钟频率都不相同,而且处理器外部扩展接口的速率一般高于外部设备接口,约为外部设备接口逻辑工作速率的2~3倍。此时,多路串口逻辑与外部低速设备之间存在跨时钟域的情况,如果不能使用合适的桥接结构,会导致逻辑资源占用较大,或者同步失败引起功能错误。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提出一种用于多路低速外设集成的桥接装置,以解决进行多路串口逻辑与外部低速设备之间跨时钟域行为的同步问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题,本专利技术提出一种用于多路低速外设集成的桥接装置,该桥接装置包括同步桥接单元和可扩展外设接口单元;其中,同步桥接单元为双向接口单元,一侧接口实现与处理器外部扩展接口之间的连接,另一侧接口实现与可扩展外设接口单元之间的连接;访问外部设备的请求由处理器发出,同步桥接单元快速时钟域一侧接收访问请 ...
【技术保护点】
1.一种用于多路低速外设集成的桥接装置,其特征在于,所述桥接装置包括同步桥接单元和可扩展外设接口单元;其中,所述同步桥接单元为双向接口单元,一侧接口实现与处理器外部扩展接口之间的连接,另一侧接口实现与所述可扩展外设接口单元之间的连接;访问外部设备的请求由处理器发出,所述同步桥接单元快速时钟域一侧接收访问请求,并将请求同步至慢速时钟域一侧;所述同步桥接单元内部不同时钟域两侧的信号通过请求、采样、反馈握手的方式,实现从高速接口向低速接口传输数据和控制信号的跨时钟域同步功能;所述可扩展外设接口单元为双向接口单元,一侧接口实现与所述同步桥接单元之间的连接,另一侧实现与多路低速外设设备的连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于多路低速外设集成的桥接装置,其特征在于,所述桥接装置包括同步桥接单元和可扩展外设接口单元;其中,所述同步桥接单元为双向接口单元,一侧接口实现与处理器外部扩展接口之间的连接,另一侧接口实现与所述可扩展外设接口单元之间的连接;访问外部设备的请求由处理器发出,所述同步桥接单元快速时钟域一侧接收访问请求,并将请求同步至慢速时钟域一侧;所述同步桥接单元内部不同时钟域两侧的信号通过请求、采样、反馈握手的方式,实现从高速接口向低速接口传输数据和控制信号的跨时钟域同步功能;所述可扩展外设接口单元为双向接口单元,一侧接口实现与所述同步桥接单元之间的连接,另一侧实现与多路低速外设设备的连接。2.如权利要求1所述的桥接装置,其特征在于,所述同步桥接单元与所述可扩展外设接口单元之间的地址、数据总线采用32位宽度分立方式实现,数据输入与数据输出采用分立方式...
【专利技术属性】
技术研发人员:鲁毅,付彦淇,赵斌,王旭,何全,
申请(专利权)人:天津津航计算技术研究所,
类型:发明
国别省市:天津,12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。