[Blog makale dizisi] Çalıştır, SOC (üç) -interconnect veri yolu protokolü
Daha önce çip üstü ara bağlantı veriyolundan bahsetmiştim ama tek başına veri yolu yeterli değil ve yonga üzerinde veri yolu protokol desteğine ihtiyaç var.Protokol sayesinde yazmaç doğru ve hatasız çalıştırılabilir.
Çip üstü veri yolu protokollerinden bahsetmişken, ARM tarafından kullanılan AMBA veri yolu, Silicore'un Wisbone veri yolu ve altera'nın Avalon veri yolu gibi çok daha fazlası var. Baidu'yu bu otobüsler hakkında kendi bilginize göre yapabilirsiniz.
Çip üstü veri yolu protokolü çok gelişmiş gibi görünüyor, ancak aslında iki taraf arasındaki iletişim üzerinde anlaşmanın bir yolu. Bu iletişim yöntemi ile her iki taraf da doğru ve hızlı bir şekilde iletişim kurabilir.
Aşağıda ARM'ın AMBA veri yolu örnek olarak alınmıştır, çünkü sadece bu veri yolu çalışılmıştır. Ancak bir çip üstü otobüs hakkında bir anlayışınız olduğu sürece, diğer çip üstü otobüsleri öğrenmek kolaydır.
AMBA artık esas olarak 3 çeşit veriyolu protokolüne sahiptir
1. AHB
2. APB
3. AXI
Xilinx'in zynq yongası tarafından kullanılan mevcut yonga üzeri ara bağlantı veri yolu protokolü, nispeten gelişmiş bir veri yolu protokolü olan AXI4'tür.
Örnek olarak APB veriyolunu alalım, çünkü bu protokol üçünün en basiti.
Daha önce bir soru sorulmuştu. CPU yalnızca bir saat içindeki yazmaçlarda çalışabilir.Ancak, belirli yazmaçlardaki işlem birkaç saat döngüsü gerektiriyorsa, kayıt işlemi tamamlanana kadar boru hattının askıya alınması gerekir. İşlem hattını açın ve sonraki talimatları uygulayın, ancak CPU ardışık düzenin ne zaman askıya alındığını ve ardışık düzeninin ne zaman başlatıldığını nasıl bilir? APB protokolü kullanılmalıdır.
APB protokolünün arayüzüne bir göz atalım:
Sadece bu arayüz sinyaline bakıldığında hiçbir his olmadığı tahmin ediliyor, ancak zamanlama diyagramına bakıldığında APB protokolünü çok iyi anlayabilirsiniz.
Kayıt işlemleri için okuma ve yazma işlemleri olduğundan, APB protokolü ayrıca okuma iletimi ve yazma iletimi olarak ikiye ayrılır.
Okuma aktarımı için:
Zamanlama diyagramından anlayabilir misin?
Okumak için PWDATA sinyali işe yaramaz. PADDR adrestir, daha önce söylendiğine göre bu adres kayıt adresidir.İkinci PWRITE, yani okuma ve yazma sinyali, okuma olduğu için 0'dır, yani bir okuma işlemi. Üçüncü PSEL sinyali, çip seçme sinyali, önceki blogda bahsedilen veri yolu ile birbirine bağlanan yazmaç etkinleştirme sinyalidir. PENABLE sinyali, iletimin başladığını belirtmek için kullanılır.
Verilerin okunması nedeniyle, verileri okumak için birden fazla saat gerekebilir, bu nedenle kayıt için bir PREADY sinyali vardır, bu sinyal yönü kayıttan CPU'ya doğrudur ve bu, yüksek olduğunda veri okumasının geçerli olup olmadığını belirtmek için kullanılır. , CPU kayıt verilerini geçerli okur.
Bu nedenle, CPU için, harici kütüğün verileri okunacağı zaman, boru hattı ilk olarak askıya alınır ve PADDR, PWRITE, PSEL ve PENABLE sinyalleri, APB protokolünde belirtilen okuma aktarım moduna göre üretilir. Daha sonra PREADY sinyalini bekleyin.Yüksek olduğunda, verilerin başarılı bir şekilde okunduğunu gösterir.Veri PRDATA'dan okunur, okuma iletimi sonlandırılır ve ardından boru hattı başlatılır.
Yazma transferi için:
Okuma aktarımını anladığınız sürece, yazma aktarımı da iyi anlaşılır.
Yazdığı için PRDATA sinyalini önemsemiyor. Yukarıdaki sinyaller, kayda yazılan veri olan ek bir PWDATA sinyali olması dışında okuma aktarımı ile aynıdır. Benzer şekilde, yazma için, kayıt defterine veri yazmak birden fazla saat döngüsü alabilir, bu nedenle okuma iletiminde olduğu gibi, verilerin başarılı bir şekilde yazılıp yazılamayacağını belirtmek için PREADY sinyalini kullanın. 1 olduğunda, veri anlamına gelir Başarıyla yazılabilir, CPU'nun artık beklemesi gerekmez.
Bu nedenle, CPU için, harici kütüğün verileri yazılacağı zaman, boru hattı ilk olarak askıya alınır ve PADDR, PWRITE, PSEL, PENABLE, PWDATA sinyalleri, APB protokolünde belirtilen yazma aktarım moduna göre üretilir. Daha sonra PREADY sinyalini bekleyin, yüksek olduğunda, yazma verilerinin başarılı olduğunu, yazma aktarımının sona erdiğini ve ardından boru hattı başlatıldığını gösterir.
Elbette, APB protokolünün başka arabirimleri de vardır, ancak bu arabirimler belirli işlevleri genişletmek için kullanılır, böylece bunları kullanmamayı seçebilirsiniz.
Yukarıdaki protokol mekanizması ile, CPU'nun harici kayıtlar üzerindeki çalışması doğru olabilir. Veri yolu protokolü eklendiğinde, CPU sadece adres yolunu ve veri yolunu göndermez, bu sırada kontrol veriyolu çıkar. Kontrol veriyolu, kullanılan ara bağlantı veri yolu protokolünde belirtilen bazı gerekli sinyallerin bir koleksiyonudur.
APB protokolü için, protokol nispeten basit olduğu için, kontrol veriyolu protokolü de PADDR, PWRITE, PSEL, PENABLE, PREADY gibi nispeten basittir, ancak başka protokoller kullanılırsa, kontrol veriyolu karmaşıktır.Örneğin, AXI4 protokolünde 5 kanal ve APB'den çok daha karmaşık olan düzinelerce arayüz bulunur.
