应用于SoC设计中IP核的接口技术

　　OCP接口信号

　　OCP通过命令完成实体间的通信操作，在接口为选择的命令配置相应信号，所有的信号都是在时钟上升沿采样，是完全的同步设计。OCP接口信号包括数据信号、边带信号和测试信号。数据信号又分为基本信号、简单扩展信号、猝发信号和多线程扩展信号。所有IP核都需要基本数据信号中的一组信号，其他可选信号用于支持通信需要，实现可配置和可扩展性。

　　基本数据信号包括：Clk、MAddr、MCmd、MData、MDataValid、MRespAccept、SCmdAccept、SData、SDataAccept、SResp。其中只有CLK和MCmd是必须的，其他可选。Mcmd是传输命令，指出主方OCP传输类型，包括读、写和广播类型的八种命令。简单扩展信号增加了OCP接口地址空间、字节使能和核在不同阶段的特征信息。猝发式扩展信号允许猝发传输，可设置不同猝发传输模式的参数。多线程扩展信号支持OCP接口的多线程处理。边带信号传送诸如复位、中断、错误和核特性标志等控制信息，也是IP核与系统间交换控制和状态信息的手段，可以同请求／响应信号异步，但与时钟上升沿同步。测试信号支持扫描、时钟控制和JTAG。

　　OCP接口时序及接口状态机

　　以简单读写操作的时序为例说明OCP接口时序要求，如图2所示。

　　在上升沿1处OCP Master方通过将MCmd由Idle变为Wr开始进入请求状态，在此周期内把地址A1和数据D1分别送到MAddr和MData信号线上，Slave必须在同一个周期内发出SCmdAccept有效信号；Slave在上升沿2处开始接收地址和数据并进行内部写操作；在上升沿4处MCmd赋值为Rd，OCP进入读请求状态，在这个周期内Master方将地址放在MAddr信号线上，在同周期Slave发出SCmdAccept有效信号；在上升沿5处Slave方置SResp为DVA从而开始响应阶段，请求阶段结束，根据从MAddr获得的地址读取数据并放到SData信号线上；在上升沿6处开始Master方收到Slave的响应信号并开始读数据，响应阶段完成。

　　图3是在读、写操作中请求阶段和响应阶段主、从两方的状态机。

　　Master 和Slave都是从IDLE状态开始，当检测到MCmd变为读或写时Master转为请求阶段，Slave转到读或写状态。如果是读操作，Master的请求状态持续到SCmdAccept有效，Slave在完成读操作后发出SCmdAccept有效信号并置SResp为DVA，Slave变为响应状态，Master进入IDLE状态；SResp是NULL时，Slave没有进入响应状态Master进入Wait Resp状态，等待Slave进入响应状态。如果是写操作，没有响应信号，当SCmdAccept有效时Master的请求阶段结束进入IDLE状态,Slave处理写操作，完成后进入IDLE状态。

结语

　　OCP是基于核的免费开放的接口协议，可以根据不同IP核的通信要求进行配置和扩展，能够实现硬件集成真正的即插即用，允许系统集成根据应用需要选择最好的IP核和互联机制。OCP为IP核设计提供了解决可配置性和接口的较好办法，实现了IP核与系统集成的SoCket接口，能够做到核的模块化和即插即用特性。