[发明专利]片上系统(SOC)应用于个人计算机(PC)系统

说明书

技术领域

 本发明涉及计算机技术领域,具体是将片上系统(SOC)应用于个人计算机(PC)系统。

背景技术

随着电子产品设计复杂度的提高，如何赢得产品上市时间是关乎产品成败至关重要的因素，而知识产权(IP)核可以帮助设计人员高效地搭建片上系统(SOC)，从而快速完成电子产品的设计。绝大部分IP核是基于先进可扩展接口(AXI)或高级高性能总线(AHB)设计的，虽然这些IP核提供了丰富的功能，但它们由于缺乏PC外设互连总线如外围组件互连(PCI)或PCIE（PCI Express）兼容性所需要的一些特性而无法应用于个人计算机(PC)系统。特别地，PC外设互连总线通常是基于目标的解码系统，即中央处理器想与外围设备进行通信时，其向所有外围设备发送请求，并等待外围设备响应此次请求。一旦其中的一个外围设备响应了该请求，在中央处理器和相应的外围设备间会建立通道，从而使它们可以进行通信。这样的协议在SOC上不能很好地工作，因为SOC使用基于源的解码来工作。SOC中，主设备向SOC互连总线发送请求，SOC互连总线确定其目标，并仅向该目标发送请求，而不是向所有从设备发送请求并等待响应。

发明内容

鉴于上述内容，本发明可以方便地将片上系统(SOC)应用于个人计算机(PC)系统，其包括以下组件：PC系统，PC外设互连总线控制器，PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥和SOC。PC外设互连总线控制器用于实现PC外设互连总线的报头功能并耦合PC外设互连总线和PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥；PC外设互连总线协议可以是外围组件互连(PCI)或PCIE(PCI Express)；SOC互连总线可以是先进可扩展接口(AXI)、高级高性能总线(AHB)或其它SOC互连总线；PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥用于执行地址转换，以将可重定位的PC外设互连总线地址转换为固定的SOC互连总线地址，或者，将固定的SOC互连总线地址转换为可重定位的PC外设互连总线地址，PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥耦合所述PC外设互连总线控制器和SOC互连总线。

所述的PC系统，包含中央处理器、主机接口、主存及外设互连总线等组件，所述主机接口耦合到所述中央处理器，并用于将中央处理器耦合到所述主存和所述外设互连总线；

所述的PC外设互连总线控制器，用于耦合所述PC外设互连总线和所述PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥，完成PC外设互连总线的报头功能；

所述的PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥，用于PC外设互连总线地址与SOC互连总线地址的相互转换，并耦合所述PC外设互连总线控制器和SOC互连总线；

所述的SOC，包含SOC互连总线和一个或多个基于SOC互连总线的主从设备。

    PC外设互连总线和SOC互连总线的寻址空间均为4G字节；SOC互连总线地址空间中，部分地址空间用于访问PC外设互连总线，其余地址空间用于SOC从设备的寻址。

从SOC互连总线地址到PC外设互连总线地址的映射中，其基本单位为页面(Page)，页面大小为4K字节，地址映射通过页表(Page Table)完成且利用缓存(Cache)提高地址映射效率；从PC外设互连总线地址到SOC互连总线地址的映射，使用一个地址重定向表，一个SOC从设备对应地址重定向表格中的一个条目。

本发明利用两个组件“PC外设互连总线控制器”和“PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥”，即可将SOC应用于PC系统，而无需对构建SOC的IP核做出任何修改。同时，对于任何SOC的集成，“PC外设互连总线控制器”和“PC外设互连总线与SOC互连总线转换桥”的功能是固定的，只需修改两个组件中相关地址逻辑，其它功能逻辑无需做出任何修改。另外，设计SOC互连总线是极具挑战性的任务，本发明只需对原始SOC互连总线作一定的地址重配置，而无需修改其它功能逻辑代码就可以利用原始SOC互连总线。综上所述，本发明可以帮助设计开发人员高效地将丰富的SOC产品应用到PC系统中。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的系统的方框图。

图2是AXI地址到PCI地址的映射流程图。

具体实施方式