SoC系统中AHB／VCI Wrapper的设计及验证

摘要：文章描述SoC平台的片内总线到VCI标准接口的转换部件的设计实现。它可以把带有VCI标准接口的IP模块和AMBA AHB系统总线连接起来。研究内容主要包括两部分：第一，在VCI标准Rev2．0版本的基础上，参照BVCI协议要求完成一个AMBA AHB系统总线与VCI标准接口的转换部件-AHB／VCI Wrapper；第二，利用总线功能模型(BFM)思想，为AMBA总线和BVCI接口建立相应的BFM模型，在此基础上，完成对AMBA总线控制部件和AHB／VCI Wrapper的功能验证。该平台具有很好的可重用性。
关键词：AMBA总线；VCI接口；总线功能模型

0 引言
Basic VCI协议：AHB／VCI Wrapper的设计中采用的是VCI接口标准中的Basic VCI(BVCI)。
SoC平台通过提供预先集成并验证好的特定应用IP核，在很大程度上减弱了IP系统集成和系统级验证的负担。SoC设计平台中各功能IP模块是通过AMBA总线来连接的。AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)Rev2．0片内总线由ARM公司开发，是业内广泛流行的一种工业标准片内总线。

1 AHB／VCI Wrapper设计思想
它包含两部分：AHB-initiator-Wrapper和AHB-target-Wrapper，如图1所示。从而实现AHB主设备与VCI从动方以及AHB从设备与VCI主动方之间的协议相互转换。

AHB-initiator-Wrapper负责把VCI请求转换成AHB周期请求，此时，它在AHB总线方相当于一个AHB主设备，在VCI方相当于一个VCI从动方。由于AHB-initiator-Wrapper具有AHB主设备特性，因此它在实际应用中可被例化为多个VCI主设备接口。
AHB-target-Wrapper负责把AHB传送转换成VCI传送，此时，它在AHB总线方相当于一个AHB从设备，在VCI方相当于一个VCI主动方。同样，由于AHB-target-Wrapper具有AHB从设备特性，因此它在实际应用中可被例化为多个VCI从设备接口。
1．1 AHB initiator Wrapper的设计
AHB-initiator-Wrapper负责接受VC主动方发出的请求，并控制AHB总线(作为总线主设备)完成传送。尤其是，AHB-initiator-Wrapper要负责向AHB总线仲裁器请求总线所有权，得到总线以后，启动AHB上的传送并处理相应的AHB传送反应，最后完成数据传送。
1．2 AHB initiator Wrapper的总体构架
本设计中的AHB-initiator-Wrapper采用同步化电路机制解决了VCI主动方设备与AHB总线之间的速率匹配问题，图2给出了该设计的总体构架。它主要包含五部分：BVCI请求握手控制单元、BVCI响应握手控制单元、请求内容FIFO、响应内容FIFO和AHB主设备控制引擎。