PCI-PLB桥IP核在SOC中的应用与验证

摘要

PCI(Peripheral Component Interconnect)总线因其具有众多的功能、强大的兼容性和独立于处理器等很多优点，在计算机总线市场上独领风骚，并且在芯片级设计中，经常使用 PCI总线作为主机接口。随着嵌入式系统的发展，特别是SOC(System On a Chip)技术的飞速发展，IBM系列的处理器在嵌入式系统芯片设计中得到了广泛的应用。PLB(Processor Local Bus)总线被 IBM用作片上处理器总线，因此在使用 PCI接口的嵌入式系统芯片设计中，PCI-PLB桥就成为了必备的接口模块。
　　本文针对基于IBM系列处理器的SOC系统，采用了PCI-PLB桥模块作为主机接口，设计实现了SOC系统与其它PCI主设备、从设备的PCI通信接口。验证仿真结果表明，在PCI总线工作频率为33MHz，总线宽度为32位的情况下，该PCI-PLB桥可以以较高传输效率来实现PCI设备与SOC之间的相互通信。
　　本文首先对 PCI总线和 PLB总线协议进行了介绍，其中包括总线命令和总线操作时序。并且对 PCI-PLB桥的体系结构和功能进行了深入的研究，PCI-PLB桥包括两个传输通道，一个是 PCI到 PLB方向的向内传输通道，另一个是 PLB到PCI方向的向外传输通道。在对 PCI-PLB桥研究的基础上，进行了集成在桥中的PCI仲裁器的设计。其次在基于 SOC的PCI通信接口设计部分，构建了SOC系统整体架构，实现了SOC系统与其它 PCI主设备、从设备的PCI通信接口。最后论文重点讨论了验证平台的搭建、验证方法和验证原理，完成了模块级和虚拟平台级的验证。